Étude de l’effet des distorsions du front d’onde dans un interféromètre atomique avec un condensat de Bose-Einstein
Auteur / Autrice : | Corentin Carrez |
Direction : | Saïda Guellati-Khelifa, Pierre Cladé |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Physique |
Date : | Soutenance le 13/07/2023 |
Etablissement(s) : | Sorbonne université |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale Physique en Île-de-France (Paris ; 2014-....) |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : Laboratoire Kastler Brossel (Paris ; 1998-....) |
Jury : | Président / Présidente : Catherine Schwob |
Examinateurs / Examinatrices : Franck Pereira Dos Santos | |
Rapporteurs / Rapporteuses : Rémy Battesti, Daniel Comparat |
Mots clés
Résumé
La constante de structure fine α est une grandeur au cœur des tests de véracité du Modèle Standard : elle permet d'obtenir une valeur théorique de l'anomalie du moment magnétique de l'électron qui est comparée à une valeur expérimentale. Nous déterminons α par une mesure du rapport h/m entre la constante de Planck et la masse d’un atome de rubidium 87. Pour réduire certains effets systématiques majoritairement responsables de l'incertitude sur la mesure réalisés en 2020 par notre équipe, nous avons utilisé une nouvelle source atomique : un condensat de Bose-Einstein. Nous avons particulièrement fiabilisé la production de ce condensat en améliorant le contrôle tant physique qu'informatique afin d'obtenir un nuage de 200 000 atomes à 100 nK en 3,5 secondes. Nous avons ensuite étudié les interactions propres et mutuelles dans un condensat. Elles induisent un déphasage et un gradient de phase en sortie d'interféromètre qui dépendent des paramètres expérimentaux. Cette étude a été réalisée à l'aide d'un système d'imagerie par absorption par caméra dont nous avons au préalable étudié le bruit. Ma contribution principale porte sur la comparaison de la mesure de h/m par interférométrie atomique entre une mélasse optique et un condensat. J'ai mis en évidence une différence liée aux effets de distorsion du front d'onde qui rendent la valeur obtenue avec le condensat instable. Ce manuscrit présente une étude préliminaire de cet effet en utilisant le condensat pour sonder les défauts locaux du front d'onde.