Vers un gyroscope à atomes froids intégré sur puce

par Benjamin Wirtschafter

Projet de thèse en Physique

Sous la direction de Chris Westbrook.

Thèses en préparation à Paris Saclay , dans le cadre de École doctorale Ondes et Matière (Orsay, Essonne ; 2015-....) , en partenariat avec Laboratoire Charles Fabry (Palaiseau, Essonne ; 1998-....) (laboratoire) , Optique atomique (equipe de recherche) et de Institut d'optique théorique et appliquée (Palaiseau, Essonne) (établissement de préparation de la thèse) depuis le 04-03-2019 .


  • Résumé

    Il a été démontré à partir de 1999 la possibilité de piéger et de manipuler les atomes au voisinage immédiat d'un substrat, appelé puce atomique. Ce concept innovant permet d'envisager la réalisation de centrales inertielles en combinant, sur la même puce, plusieurs capteurs tels que des horloges, des accéléromètres et des gyromètres. L'objectif de cette thèse est de concevoir et évaluer la faisabilité de nouveaux types de capteurs inertiels, mettant en œuvre des atomes refroidis piégés au voisinage d'une puce tout au long de la séquence de mesure. Une telle architecture diffère des dispositifs inertiels habituels à ondes de matière : i) le fait de garder les atomes piégés permet de découpler la taille du capteur de sa sensibilité et donc de diminuer son encombrement, ii) le maintien de la cohérence est directement lié à la symétrie entre les deux bras de l'interféromètre.

  • Titre traduit

    Toward a cold atom gyroscope on chip


  • Résumé

    It has been demonstrated since 1999 that it was possible to trap and manipulate atoms in the vicinity of a substrate called atomic chip. This innovative concept allows to consider the realisation of inertial measurements units by combining several sensors as clocks, accelerometers and gyroscopes on the same chip. The objective of this thesis is to design and evaluate the faisability of a new type of inertial sensor, using cold atoms trapped in the vicinity of a chip during the measurement sequence. Such an architecture differs from usual matter-wave inertial devices : i) keeping atoms trapped allows to decouple the size of the sensor from the sensitivity, and thus to reduce its size, ii) the coherence preservation is directly linked to the symmetry of the two arms of the interferometer.