Nouvelle méthode de contrôle du spin d’atomes ultrafroids

Les chercheurs de l’équipe GQM du LPL ont mis au point un nouvelle méthode de contrôle du spin d’atomes ultrafroids

Les chercheurs de l’équipe GQM du LPL ont mis au point un nouvelle méthode de contrôle du spin d’atomes ultrafroids, avec des applications aux domaines de l’information quantique, la simulation quantique, ou les senseurs. Cette méthode s’applique à une espèce en vogue, le strontium, utilisée par exemple dans les horloges atomiques. En contrôlant des interactions entre les atomes et des lasers, les chercheurs peuvent manipuler deux états atomiques spécifiques de manière cohérente, réalisant ainsi des opérations au-delà des méthodes traditionnelles. Ils ont mis au point des interféromètres Ramsey qui donnent un signal très contrasté même après trois secondes d’interrogation. En outre, ils utilisent le large spin des atomes pour mesurer simultanément plusieurs quantités physiques, telles qu’un champ laser et un champ magnétique continu, à la position des atomes ; ou pour mesurer simultanément plusieurs observables d’un état quantique, dont la mesure conjointe serait interdite par la mécanique quantique suivant les schémas traditionnels de mesure. Ces travaux peuvent améliorer les techniques de mesure quantique et servir à explorer des phénomènes complexes de magnétisme quantique. Ces résultats ont été publiés dans le journal PRX Quantum.

L’équipe du LPL réalise des opérations de rotation du spin d’un atome en utilisant 4 états internes (m1,2,3,4) du strontium. Ces opérations permettent de mesurer simultanément plusieurs composantes (Sx, Sy, Sz) d’un qubit (m2,m3).

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