Thèse soutenue

Conception et construction d'une horloge atomique sur une epuce à atomes

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Auteur / Autrice : Friedemann Reinhard
Direction : Jakob Reichel
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Physique quantique
Date : Soutenance en 2009
Etablissement(s) : Paris 6

Résumé

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Nous décrivons la conception et la construction d'une horloge atomique sur une puce à atomes, visant une stabilité de quelques 10-13 à 1s et une application en tant qu'étalon secondaire. Cette horloge est basée sur la transition à deux photons entre les sous-états hyperfins |F=1,mF=-1> et |2,1> de l'état fondamental de l'atome 87Rb. Elle interroge cette transition en effectuant une spectroscopie de type Ramsey, soit sur un nuage thermique d’atomes froids, soit sur un condensat de Bose-Einstein (BEC). Contrairement aux horloges à fontaines, ce nuage est magnétiquement piégé sur une puce à atomes. Nous décrivons d'une part un modèle théorique de la stabilité d'horloge, d'autre part un montage expérimental dédié, capable de contrôler le champ magnétique à un niveau relatif de 10-5 et doté d'une puce hybride, qui contient des conducteurs à courant continu ainsi qu'un guide d'onde pour acheminer la micro-onde d'interrogation