Comportements à l'équilibre et hors d'équilibre de gaz de Bose unidimensionnels.

Equilibrium and Nonequilibrium Behaviours of 1D Bose Gases

• Auteur / Autrice : Yiyuan Bess Fang
• Direction : Isabelle Bouchoule
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance le 01/10/2014
• Etablissement(s) : Palaiseau, Institut d'optique théorique et appliquée
• Ecole(s) doctorale(s) : Ecole doctorale Ondes et Matière (Orsay, Essonne ; 1998-2015)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire Charles Fabry / Optique atomique
• Jury : Président / Présidente : Daniel Estève
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Björn Hessmo, Patrizia Vignolo, Alain Aspect, Chiara Menotti
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Jozsef Fortagh, David Guéry-Odelin

Mots clés

Mots clés contrôlés

Bose-Einstein, Gaz de

Atomes froids

Mots clés libres

Quasi-condensat

Dynamique hors d'équilibre

Gaz d'atomes ultra-froids

Conception et caractérisation de systèmes optiques

Puce atomique

Gaz de Bose unidimensionnels

Mode de respiration

Quasicondensate

Breathing mode

Nonequilibrium dynamics

Ultracold atomic gases

Design and characterization of optical systems

Atom chip

1D Bose gases

Résumé

Les systèmes quantiques unidimensionnels à N corps présentent des comportements particuliers et intrigants liés à leur dimensionnalité réduite, qui amplifie l’effet des fluctuations et des corrélations. Les expériences de gaz d’atomes ultra-froids permettent d’isoler et de contrôler efficacement les paramètres du système et de simuler des systèmes modèles pour lesquels il existe de nombreux outils théoriques. Je présenterai ici les résultats des études réalisées pendant ma thèse de Doctorat, visant à explorer le comportement de gaz de Bose unidimensionnels (gaz de Lieb-Liniger) à l’équilibre et hors équilibre. Je donnerai notamment un aperçu de la boite à outils aujourd’hui disponible permettant de caractériser les propriétés thermodynamiques d’un gaz de Lieb-Liniger, et présenterai une étude détaillée du mode de respiration d’un tel système.

One-dimensional quantum many-body systems exhibit peculiar and intriguing behaviors as a consequence of the reduced dimensionality, which enhances the effect of fluctuations and correlations. The high degree of isolation and controllability of experiments manipulating ultra-cold atomic gases allows for the experimental simulation of text-book models, for which many theory tools are available for quantitative comparison. I will present instances of such efforts carried out during my PhD thesis, namely, the studies performed to investigate the behavior of 1D Bose gas (Lieb-Liniger gas) at equilibrium and beyond. An overview of the toolbox available to date to characterize the equilibrium thermodynamics of a Lieb-Liniger gas will be shown, followed by a detailed study of the breathing mode of such a system.