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Theses

Désordre et interactions dans les gaz quantiques bosoniques

Guillaume Berthet 1
1 Laboratoire Charles Fabry / Optique atomique
LCF - Laboratoire Charles Fabry
Résumé : Les gaz d'atomes ultra-froids sont des systèmes à N-corps quantiques extrêmement propres et versatiles qui permettent de revisiter dans un environnement contrôlé des concepts fondamentaux souvent issus de la matière condensée. Dans notre système expérimental, nous travaillons avec des gaz d'atomes de potassium 39, qui sont des bosons et qui offrent la possibilité de modifier à loisir les interactions inter-atomiques grâce à des résonances magnétiques de diffusion, ou résonances de Feshbach. Notre équipe s'intéresse particulièrement à la physique des gaz quantiques en basses dimensions et en présence de désordre. Dans un premier temps, nous présentons l’observation et l’étude de la propagation d'un soliton brillant, une onde de matière 1D en interaction attractive, à travers un potentiel désordonné créé à partir d’une figure de speckle optique. Ce travail constitue la première mise en évidence d’effets non-linéaires sur la propagation d’atomes dans un milieu désordonné. Les limites de l’expérience, notamment en terme d’imagerie et de contrôle des champs magnétiques, ont motivé le design et la construction d’une nouvelle enceinte à vide. La suite du manuscrit est dédiée à la description et la caractérisation du nouveau dispositif expérimental, de sa construction à son utilisation pour la production de condensats de Bose-Einstein. La dernière partie de cette thèse est consacrée à l’étude de la localisation d’Anderson d’atomes-froids en présence d’une force constante. La localisation d’Anderson est caractérisée par une suppression de la conductivité sous l’effet du désordre. Dans le cadre des atomes-froids, elle s’explique par la prise en compte de la nature ondulatoire des atomes pendant les processus de diffusion dans le milieu désordonné. Bien qu’à 1D la localisation soit toujours présente, des études théoriques prédisent qu’une force constante appliquée au système modifie de manière drastique les signatures de la localisation (décroissance algébrique de la fonction d’onde) et peut conduire à une délocalisation complète du système. L’étude expérimentale que nous avons menée confirme les prédictions théoriques.
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Theses
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https://pastel.archives-ouvertes.fr/tel-02376597
Contributor : Abes Star :  Contact
Submitted on : Friday, November 29, 2019 - 2:40:00 PM
Last modification on : Tuesday, February 4, 2020 - 3:25:29 AM

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80750_BERTHET_2019_archivage.p...
Version validated by the jury (STAR)

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  • HAL Id : tel-02376597, version 2

Citation

Guillaume Berthet. Désordre et interactions dans les gaz quantiques bosoniques. Optique [physics.optics]. Université Paris-Saclay, 2019. Français. ⟨NNT : 2019SACLO010⟩. ⟨tel-02376597v2⟩

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