Dynamique d'atomes froids dans des potentiels optiques façonnés

par Amine Jaouadi

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Eric Charron et de Mourad Telmini.

Soutenue en 2010

à Paris 11 en cotutelle avec l'Université Tunis El-Manar , en partenariat avec Université de Paris-Sud. Faculté des Sciences d'Orsay (Essonne) (autre partenaire) .


  • Résumé

    Dans ce mémoire, nous présentons tout d'abord, une étude théorique de génération de condensats de Bose-Einstein (BEC) façonnés. Le façonnage se fait en utilisant des faisceaux lasers en modes Laguerre-Gauss (LG) décalés vers le bleu. Ces modes possèdent un nœud au centre et piègent les atomes dans une géométrie cylindrique autour de l'axe de propagation. On analyse l'effet de variation de l'indice azimutal du champ électrique du laser qui définira le potentiel de piégeage. Des géométries 1D (cigare), 2D (disque) et 3D (sphère) seront explorées. On présente ensuite l'étude de la dynamique de croissance du condensat en se basant sur la théorie cinétique quantique. Notre étude montre que pour un volume de piège fixe, la température de condensation croit et la durée de croissance décroît significativement en fonction de l'indice azimutal du faisceau LG. Dans une seconde partie, on étudie une autre dynamique de condensat en chute dans le champ de gravité et en présence de deux guides dipolaires croisés fournis par des faisceaux gaussiens. On étudie la déflexion du condensat en résolvant l'équation de Gross-Pitaevskii dépendante de temps. On discute les possibilités d'optimisation de ce dispositif de déflexion et présente des résultats obtenus dans le cas d'un condensat à basse température.

  • Titre traduit

    Dynamics of cold atoms in shaped optical potentials


  • Résumé

    Ln this thesis, at first we present a realistic theoretical model for generating shaped Bose-Einstein condensates (BECs) of a dilute atomic system, employing blue detuned Laguerre-Gauss (LG) laser beams. Such laser beams have modes which show anode in the center, and trap the atoms in a cylindrical geometry around the axis of propagation of the beam. We study the effect of changing the azimuthal index of the optical potential generated by these beams. One-dimensional (cigar-shape), two-dimensional (disk-shape) and three-dimensional (cylindrical-shape) condensate geometries are explored. We then present an analysis of the BEC growth dynamics, using the quantum kinetic theory. Our study shows that, for a fixed volume of the trap, the temperature of condensation increases substantially and the growth duration decreases significantly with the azimuthal index of the LG beam. Then we present another aspect of the study of the dynamics of a BEC falling in the gravity field in the presence of two crossing dipoles guides. We study the deflexion of the BEC by solving the time-dependent Gross-Pitaevskii equation. We explore the possibilities of optimization of this device and present results obtained in the case of low temperature dilute Bose-Einstein condensates.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (VIII-157 p.)
  • Annexes : Notes bibliogr. en fin de chapitres

Où se trouve cette thèse\u00a0?

  • Bibliothèque : Université Paris-Sud (Orsay, Essonne). Service Commun de la Documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 0g ORSAY(2010)242
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