Thèse présentée par Martin Robert de Saint Vincent pour obtenir son
Habilitation à Diriger la Recherche
J’introduirai deux expériences sur des gaz d’atomes refroidis par laser, pour l’étude de phénomènes collectifs dans des systèmes quantiques.
Nous parlerons tout d’abord de simulation quantique: l’implémentation expérimentale de systèmes quantiques au comportement complexe mais avec peu de paramètres cachés, un niveau de contrôle fin, et des analogies formelles à une gamme étendue de systèmes. Je présenterai des activités expérimentales sur des gaz quantiques dégénérés de fermions, propices à l’émergence d’un comportement antiferromagnétique. Nous discuterons des méthodes de manipulation des spins que nous avons développées, puis nous parlerons de l’approche vers des états de basse énergie porteurs de corrélations quantiques.
De tels travaux soulignent la fragilité des phénomènes quantiques, qui souvent requièrent une excellente isolation de tout environnement. Il y a néanmoins des contre-exemples. J’introduirai une nouvelle expérience, visant à obtenir une superradiance continue à partir d’un ensemble d’atomes dans une cavité optique. Ce phénomène, dans lequel les dipôles électriques des atomes se synchronisent en oscillation, illustre une situation dissipative qui peut favoriser la croissance de corrélations inter-particules. De plus, il fournit une source de lumière applicable en tant que référence de fréquence optique, que l’on nomme le laser superradiant.
Soutenance : Le 25 Juillet 2023 à 14:00