Thème n° 20 : Puces à atomes en environnement cryogénique

par R1 Ven 28 Nov 2008 - 17:54

Hello !

Alors après un break la semaine dernière du au boulot que j'avais, je relance cette semaine :

Un rapport sur des technologies de miniaturisation développées actuellement, visant à obtenir de plus en plus facilement dans des dispositifs compacts des nuages d'atomes froids (très froids, dans un état de dégénerescence quantique où il se passe plein de phénomènes bizarres, la condensation de Bose Einstein) et à pouvoir les manipuler comme on veut pour les déplacer à la surface de puces afin de sonder les interactions à distances entre ces atomes et les courants, supraconducteurs par exemple, qui circulent dans les puces ...

Résumé :

“Des puces à atomes en environnement cryogénique” par Gilles Nogues (http://www.cqed.org/english/perso/nogues/CVeng.html).

Les expériences d'optique atomique sondent les propriétés ondulatoires de la matière à l'échelle microscopique. Elles ont ouvert la voie au développement des horloges atomiques ou des capteurs inertiels qui comptent parmi les instruments les plus précis construits par l'homme. Ces expériences ont connu une nouvelle impulsion grâce aux méthodes de piégeage et de refroidissement des atomes. On peut maintenant créer et contrôler l'état de condensats de Bose Einstein, analogue du laser pour les ondes de matière. Au cours des dernières années une nouvelle technique est apparue qui vise à intégrer des pièges atomiques sur des dispositifs microscopiques. Il s'agit des puces à atomes. Cette tendance est finalement très similaire à la miniaturisation qu'ont connu l'électronique, l'optique intégrée ou encore la mécanique avec les MEMS. Les puces à atomes permettent maintenant de disposer de condensats de Bose-Einstein atomiques de manière relativement aisée, dans un dispositif compact, et surtout de les approcher de surfaces ou de dispositifs microscopiques externes. Notre équipe a développé une expérience de puce à atomes en environnement cryogénique, à l'aide de matériaux supraconducteurs. Cet effort technologique permet maintenant d'utiliser le nuage atomique comme une sonde très précise des propriétés de systèmes solides mésoscopiques à basse température. Outre les propriétés des matériaux supraconducteurs présents au voisinage des atomes, on peut envisager de faire interagir les atomes avec des circuits quantiques supraconducteurs intégrés à la puce comme des SQUID ou des lignes de transmission coplanaires. Avant donc de présenter en détail notre montage expérimental et nos résultats, je passerai une première partie de mon séminaire à décrire toute la physique que l'on peut explorer avec ce genre de système.

Rapport :

Nogues5

Bonne lecture aux motivés !