Résumé de la thèse
Le piégeage d’atomes sur puce ouvre de nouvelles possibilités pour la métrologie temps-fréquence et l’interférométrie atomique intégrée. L’expérience TACC (Trapped Atomic Clock on a Chip) a pour but d’étudier le potentiel des gaz quantiques, dégénérés ou non, pour la métrologie, et d’élaborer de nouveaux outils pour la manipulation des atomes. Elle vise notamment la réalisation d’un étalon secondaire de fréquence avec une stabilité de quelques 10–13 à une seconde. La thèse s’inscrit dans ce contexte, présentant les résultats de quelques expériences de métrologie réalisées avec des nuages thermiques ou des condensats de Bose-Einstein. Dans un premier temps, il a été démontré une stabilité de 5,8×10–13 à une seconde, les bruits techniques limitant cette stabilité étant caractérisés. Ensuite, une étude de la cohérence des condensats et en particulier l’effet des interactions a été présenté. Les données sont comparées à un modèle numérique. Dans un deuxième temps, sont présentés quelques outils développés pour la production et la manipulation d’atomes sur puce. Il est d’abord démontré la réalisation d’un puissancemètre atomique pour la micro-onde et estimé les limites actuelles de ses performances. Puis que des champs micro-onde ayant des gradients élevés permettent la manipulation cohérente de l’état externe des atomes. Enfin, un nouveau dispositif pour la production d’un nuage d’atomes froids à haute cadence est présenté et caractérisé, basé sur la modulation rapide de la pression de rubidium dans une cellule.