Etude d'états topologiques de la matière dans un gaz atomiques de dysprosium

Topological states of matter with atomic Dysprosium

• Auteur / Autrice : Quentin Redon
• Direction : Sylvain Nascimbene
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Physique
• Date : Inscription en doctorat le 01/09/2021
• Etablissement(s) : Université Paris sciences et lettres
• Ecole(s) doctorale(s) : Physique en Ile de France
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire Kastler Brossel (Paris ; 1998-....)
• Partenaire(s) de recherche : établissement opérateur d'inscription : École normale supérieure (Paris ; 1985-....)

Mots clés

Mots clés libres

Simulation quantique

Gaz ultrafroids

Dimensions synthétiques

Phases topologiques

Dysprosium

Quantum simulation

Topological phases

Synthetic dimensions

Dysprosium

Ultracold gases

Résumé

Le projet de thèse consiste à la réalisation d'états topologiques de la matière dans un gaz ultrafroid de Dysprosium. La spécificité de notre expérience est la possibilité de produire un fort couplage entre le spin atomique et son mouvement. Le couplage spin-orbite qui en découle, permet la réalisation d'un champ magnétique effectif au sein du gaz. L'étude de phénomènes quantiques, plutot associés aux particules chargées, comme l'effet Hall Quantique, peuvent ainsi etre observés au sein d'un gaz neutre de Dysprosium. Une partie de cette thèse sera alors dédiée à l'étude des nombreuses phases topologiques de la matière accessibles avec notre système.

This thesis project relies on ultracold gases of Dysprosium atoms. We aim at realizing atomic instances of topological states of matter. The specificity of our setup is the ability to strongly couple the atomic spin to the motion of atoms, leading to effective magnetic fields. Quantum Hall physics with neutral Dysprosium atoms have recently been demonstrated based on these techniques, and we plan to investigate various types of topological states of matter in this structure.