Équipes de recherche  | Condensats de Bose-Einstein
Page modifiée le vendredi 14 octobre 2011

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Présentation
La condensation de Bose-Einstein des gaz dilués est l’objet de recherches très actives depuis la première observation expérimentale en 1995. Notre groupe est spécialiste de la manipulation de condensats dans des potentiels adiabatiques créés par un champ radio-fréquence. Nos recherches actuelles concernent la superfluidité des gaz de Bose dégénérés dans un potentiel en anneau. Nous cherchons à comprendre comment la superfluidité est modifiée lorsque le gaz est contraint à évoluer en dimension 2 ou 1.

Fig. 1: condensat de Bose-Einstein de rubidium produit dans un piège quadrupolaire bouché par un faisceau laser désaccordé. L'image est prise après un temps de vol de 25 ms. Fig. 2: Même chose à partir d'un condensat confiné dans un potentiel adiabatique induit par radio-fréquence..
Fig. 1: condensat de Bose-Einstein de rubidium produit dans un piège quadrupolaire bouché par un faisceau laser désaccordé. L'image est prise après un temps de vol de 25 ms. Fig. 2: Même chose à partir d'un condensat confiné dans un potentiel adiabatique induit par radio-fréquence.

Condensat de rubidium produit dans un piège quadrupolaire bouché
Nous obtenons un condensat de Rb pur de 2.105 atomes après 20 s d'évaporation radio-fréquence (RF) dans un piège quadrupolaire bouché par un faisceau laser à 532 nm focalisé sur 40 microns (Fig. 1). Au départ, l'évaporation a lieu dans un piège linéaire (le quadrupole). Lorsque la température descend en dessous de 100 µK, le laser joue un rôle essentiel, empêchant les pertes par retournement de spin (pertes Majorana), qui augmentent à basse température dans un piège purement quadrupolaire. À très basse température, le piège bouché est harmonique, et ses fréquences d'oscillation peuvent être mesurées par excitation résonnante.

Gaz quantiques en dimensions réduites
Nous avons confiné le condensat dans un piège très anisotrope, quasi-plan. Les atomes condensés dans le piège quadrupolaire bouché sont habillés par un champ RF qui les contraint dans l'épaisseur d'une surface iso-magnétique, de forme ellipsoïdale. Lorsque le laser est éteint progressivement, le condensat descend au bas de la bulle. La fréquence d'oscillation verticale, donné par le couplage RF, est alors beaucoup plus élevée que les fréquences transverses, résultant de la gravité (pendule). Cela se traduit sur la figure 2 par un nuage très anisotrope après expansion lors d'un temps de vol.

Superfluide en rotation dans un anneau
Le piège radio-fréquence en ellipsoïde combiné avec un réseau lumineux dans la direction verticale produit un piège annulaire. Le gaz peut être mis en rotation par une déformation périodique de l'anneau.

Anomalie quantique
Dans une étude théorique récente, nous avons étudié l'effet d'une anomalie quantique sur un gaz de Bose en dimension 2. L'anomalie déplace la fréquence du mode de respiration. Nous avons proposé un moyen d'observer cet effet expérimentalement.

L'équipeCondensats de Bose-Einstein est membre de l'IFRAF.

Contacts
Vincent Lorent, Hélène Perrin



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