Résumé de la thèse
Le SYRTE développe actuellement des horloges à réseau optique. Ces horloges consistent en un ensemble de quelques 10 000 atomes ultra-froids confinés dans un réseau optique, et utilisés pour asservir un laser ultra stable sur la transition d'horloge. Les performances améliorées des horloges optiques trouvent des applications aussi bien en métrologie des temps et fréquence, qu'en géodésie chronométrique, ou encore qu'en physique fondamentale. Deux horloges à réseaux optiques sont opérationnelles au SYRTE, et présentent une instabilité et une inexactitude fractionnaire de 2×10–17. Ces instruments sont aujourd'hui disponibles pour des campagnes métrologiques longues et régulières, qui ont permis de confirmer leur performance lors de campagnes internationales. Les travaux de thèse réalisés au SYRTE visent à poursuivre ce développement en améliorant d'avantage l'inexactitude et l'instabilité des horloges strontium. Cette thèse propose une description des horloges actuellement en place, et des améliorations récentes. Un budget d'inexactitude révisé est présenté, ainsi que des travaux contribuant à réduire l'inexactitude au niveau de 10–18. Une étude du déplacement lumineux de la transition d'horloge est proposée et accompagnée d'un protocole permettant de supprimer sa dépendance avec la température des atomes interrogés, par la spectroscopie de la porteuse de l'horloge. Le document présente également l'assemblage d'une nouvelle enceinte ultra-haut vide, devant réduire l'inhomogénéité du rayonnement thermique reçu par les atomes, principale contribution à l'inexactitude. De multiples résultats de comparaison des horloges strontium, locales et internationales, par liens fibrés et par satellites, contre des horloges micro-ondes et optiques sont également décrits. Y figurent notamment les premières contributions au pilotage du Temps Atomique Internationale (TAI) en temps réel.
Mots clés
horloge optique, mesure systématique, comparaison, enceinte ultra haut vide, source effusive