Une nouvelle source laser à état solide pour les atomes de lithium et pertes à trois corps dans le gaz de Bose unitaire
Ulrich Eismann (LKB)

Infos Complémentaires

salle E314, département des géosciences, 24 rue Lhomond, Paris

Mardi 03 avril à 15h

Résumé :

Dans cette thèse, nous présentons des nouvelles techniques et leur application dans
l’étude des gaz d’atomes de lithium ultrafroids.
Dans la première partie de cette thèse, nous présentons le développement d’une
nouvelle source laser de faible largeur spectrale, capable d’émettre 840mW de puissance
dans la gamme des longueurs d’ondes des raies D du lithium atomique à 671 nm.
La source est basée sur un laser en anneau pompé par diode, fonctionnant sur la transition
à 1342 nm dans le Nd:YVO4, capable de produire 1.3W de lumière monomode
dans un faisceau limité par la diffraction. Le faisceau de sortie est ensuite doublé en
fréquence dans un cristal de phosphate de potassium titanyl (ppKTP) périodiquement
polarisé dans une cavité externe. Nous obtenons un rendement du doublage de 86%.
Une accordabilité de la fréquence de sortie sur plus de 400GHz et le verrouillage de
l’ensemble des cavités par rapport aux raies D du lithium sont accomplis. Nous avons
mesuré la largeur de raie d’émission à 200(400) kHz.

Dans la deuxième partie de cette thèse, nous employons la source sur un dispositif
expérimental pour refroidir et piéger des atomes de lithium. Nous réalisons
des échantillons du gaz de Bose unitaire à température finie au voisinage d’une résonance
de Fano-Feshbach, où les interactions entre les atomes sont maximales. Nous
présentons des mesures du taux de pertes à trois corps en fonction de la température.
Les pertes mesurées atteignent la valeur limite imposée par la mécanique quantique
sans aucun paramètre ajustable. Cette mesure permet l’introduction d’un critère de
quasi-équilibre. Dans ce régime, en utilisant une technique basée sur l’imagerie in-situ
développée dans notre groupe, nous fournissons une première mesure de l’équation
d’état du gaz de Bose unitaire à basse fugacité.

salle E314, département des géosciences, 24 rue Lhomond, Paris