Etude miscroscopique de la distibution en impulsion de condensats de Bose-Eintein d'Hélium métastable

Quentin Bouton 1
1 Laboratoire Charles Fabry / Optique atomique
LCF - Laboratoire Charles Fabry
Résumé : Ce travail de thèse décrit la première observation directe de particules associées à la déplétion quantique et de premières mesures dans l’espace des impulsions d’un superfluide sur réseau. Ces observations ont été réalisées à partir d'un gaz dégénéré d'Hélium métastable sur un tout nouvel dispositif expérimental, dont la construction a été terminée au cours de cette thèse. Permise par l’Hélium métastable, notre détection électronique sensible à l’atome unique donne accès à la distribution tridimensionnelle dans l’espace des impulsions k.Nous avons d’abord développé une approche hybride pour la réalisation de condensats de Bose-Einstein, qui utilise un piège magnétique comme réservoir du piège dipolaire. Cette méthode permet la production rapide de condensats de Bose-Einstein toutes les 6 secondes sur notre expérience. Nous avons alors pu observer, pour la première fois, les particules excitées hors du condensat à cause des interactions (déplétion quantique). En particulier, nous avons observé la loi de puissance en 1/k4 dans la distribution pour de larges impulsions k, comme attendue dans la théorie de Bogoliubov. Enfin nous avons étudié les distributions de superfluide sur réseau. Il s’agit d’une première mesure de la distribution en impulsion dans un réseau comme le démontre les simulations numériques (Monte-Carlo quantique). Les effets de températures sur les distributions mesurées sont extrêmement visibles, ce qui ouvre la voie à une thermométrie des superfluides sur réseau.
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Thèse
Optique [physics.optics]. Université Paris-Saclay, 2016. Français. 〈NNT : 2016SACLO010〉
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Soumis le : vendredi 25 novembre 2016 - 16:58:27
Dernière modification le : jeudi 11 janvier 2018 - 06:26:41
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Quentin Bouton. Etude miscroscopique de la distibution en impulsion de condensats de Bose-Eintein d'Hélium métastable. Optique [physics.optics]. Université Paris-Saclay, 2016. Français. 〈NNT : 2016SACLO010〉. 〈tel-01403320〉

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