Résumé de la thèse
Cette thèse décrit la spectroscopie à haute résolution d’atomes de 87Rb piégés magnétiquement en appliquant une transition à deux photons entre les états hyperfins |F = 1, mF = –1> et |F = 2, mF = 1> de l'état fondamental. L’étalement spatial du déplacement de la fréquence est minimisé en équilibrant les contributions des déplacements Zeeman et collisionnels menant à des longs temps de cohérence. L’expérience vise à démontrer la faisabilité d’un étalon de fréquence secondaire avec une stabilité relative de quelques 10–13×τ–1/2.
Après une description théorique de l’expérience, sa réalisation expérimentale, la stabilité à court terme obtenue est de 6,6×10–13×τ–1/2. L’étude se focalise sur la description du processus de déphasage de l’état en superposition cohérente. Dans le régime des collisions quantiques d’un gaz non dégénéré, l’étude explore un nouveau mécanisme d’auto-synchronisation, résultant de l’effet de rotation des spins identiques, qui contrebalance le déphasage de l’ensemble. L’observation du contraste des franges de Ramsey et de la fréquence de transition est réalisée dans le régime de forte synchronisation, où le déphasage est arrêté. Dans le régime de synchronisation intermédiaire, il résulte des résurgences caractéristiques du contraste.