Ils
sont également au cœur du concept de « simulateur quantique », qui consiste à émuler
par un système bien contrôlé (nos atomes) d'autres objets encore mal compris, comme
le fluide d'électrons de certains supraconducteurs. La conférence: Pour écouter en ligne la conférence, synchronisée avec les diapositives et le plan de la
conférence: « Les atomes froids: un outil pour explorer le monde quantique » (durée: 1 h). Pour accéder au document présenté: « Les atomes froids: un outil pour explorer le monde quantique » en format PDF.
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Nous avons choisi, un peu
arbitrai-rement, d'exposer les expériences réalisées avec des neutrons, qui nous ont
semblé particulièrement élégantes et éclairantes. Les expériences de
diffrac-tion de neutrons par des cristaux sont classiques depuis plus de cinquante ans
(exercice 1. 6. 4), mais l'idée est ici de réaliser des expériences avec des
dispo-sitifs macroscopiques, des fentes visibles à l'œil nu, et non d'utiliser un réseau
dont le pas est de quelques Å. Interference avec des atomes froids le. Les expériences ont été réalisées dans les années 1980 par un groupe
d'Inns-bruck auprès du réacteur nucléaire de recherche de l'Institut Laue-Langevin
à Grenoble. Les neutrons de masse m n sont produits par la fission d'atomes
d'uranium 235 dans le cœur du réacteur, et sont ensuite guidés vers les
expé-riences. En ordre de grandeur, leur énergie cinétique est k B T, où T ∼ 300K
est la température ambiante: on appelle ces neutrons des neutrons
ther-miques dont l'énergie cinétique ∼k B T 1/40eV pour T = 300K. L'impul-sion p = √
2m n k B T correspond à une vitesse v = p/m n d'environ 1 000 m. s − 1
et d'après (1.
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01/12/2015 « À la pointe de la recherche »
Résumé Une conférence sur les interactions lumière / matière et les applications des atomes froids. Une conférence du
« Congrès 2015 de l'Union des Professeurs de Physique et Chimie »,
organisé à La Rochelle. Jean Dalibard est chercheur au Collège de France. Lumière et matière sont intimement liées dans notre description du monde physique. La compréhension de leur nature a
constitué une étape clé dans le développement de la science et de la technologie, depuis l'élaboration de la mécanique quantique
jusqu'à l'invention du laser. Etudier une interférence d'atomes - TS - Problème Physique-Chimie - Kartable. La conférence fera le point sur ce thème d'une grande richesse et abordera un de
ses aspects les plus paradoxaux: la lumière permet de refroidir les gaz d'atomes pour
produire une « matière quantique » aux propriétés surprenantes, radicalement différentes des fluides ordinaires. Ces atomes froids sont à la base de dispositifs d'une précision inédite pour mesurer le temps et l'espace. Ils trouvent des applications dans des
domaines aussi divers que la navigation, les télécommunications ou la géophysique.
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Un phénomène d'intrication entre des photons a été observé dans les années 80 par l'équipe dirigée par Alain Aspect. Cette observation a permis de rendre compte du caractère non local de ce phénomène. Nous verrons comment transposer les expériences d'optique au domaine des atomes froids. Une étude nouvelle d'une source d'atomes corrélée (intriquée? ) en impulsion sera présentée et des expériences d'interférences multiples seront analysées. L'objectif final de notre étude est de montrer qu'un test de violation des inégalités de Bell avec des atomes corrélés en impulsion est possible. C'est une expérience de physique fondamentale qui, si elle réussit, ouvre une porte sur la mesure d'effets de la gravité sur l'intrication, un des grands enjeux de la physique actuelle. Etudier une interférence d'atomes - TS - Problème Physique-Chimie - Kartable - Page 2. To read the full-text of this research, you can request a copy directly from the authors. ResearchGate has not been able to resolve any citations for this publication. ResearchGate has not been able to resolve any references for this publication.
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Pression de radiation [ modifier | modifier le code]
Lorsqu'on soumet un atome à un rayonnement laser incident résonant, l'atome absorbe un photon, donc recule dans le sens de propagation de l'onde. Puis il se désexcite, reculant encore de, mais dans une direction aléatoire. L'atome étant toujours soumis au rayonnement incident, il va ainsi sans cesse absorber puis émettre des photons. Pour l'isotope 87 du rubidium, comme la durée de vie d'un état excité est de l'ordre de 10 −8 s, un atome restant à la résonance effectue en moyenne 10 8 cycles en une seconde. Dans une première approche, seule l'action de l'absorption intervient, puisqu'elle s'effectue toujours dans le même sens tandis que l'effet de l'émission spontanée est en moyenne nul. On peut alors évaluer l'accélération de l'atome. Interference avec des atomes froids francais. La variation de sa vitesse en une seconde vaut 10 8, le nombre d'absorptions en une seconde, multiplié par la variation de sa vitesse lors d'une absorption, environ 10 −2 m s −1. Finalement, l'atome subit donc une accélération de l'ordre de 10 6 m s −2.
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En 1992, des physiciens japonais de la Nippone Electronics (NEC) ont réalisé une expérience d'interférences d'atomes froids dans des fentes d'Young. Les atomes (de néon) sont initialement piégés dans des ondes stationnaires laser puis ils sont lâchés en chute libre au travers de deux fentes de Young de 2 μ m de large, distantes de 6 μ m. La longueur d'onde de De Broglie vaut environ 15 nm pour ces atomes de néon. [PDF] Interférences multiples avec atomes froids | Semantic Scholar. La manipulation est schématisée ci-dessous: Cette expérience montre deux aspects des atomes de néon. Quels sont-ils et comment se manifestent-ils? L'aspect relativiste (par la dilatation des durées observée) et corpusculaire (par la visualisation de points correspondant à autant d'impacts d'atomes).
Le refroidissement d'atomes par laser est une technique qui permet de refroidir un gaz atomique, jusqu'à des températures de l'ordre du mK ( refroidissement Doppler), voire de l'ordre du microkelvin (refroidissement Sisyphe) ou encore du nanokelvin [ 1]. Les gaz ultra-froids ainsi obtenus forment une assemblée d'atomes cohérents, permettant d'accomplir de nombreuses expériences qui n'étaient jusque-là que des expériences de pensée, comme des interférences d'ondes de matière. La lenteur des atomes ultra-froids permet en outre de construire des horloges atomiques de précision inégalée. Relayé par une phase de refroidissement par évaporation, on atteint même le régime de dégénérescence quantique: les gaz de bosons forment un condensat de Bose-Einstein, les fermions un gaz de Fermi dégénéré. Cette technique a valu le prix Nobel de physique 1997 à Claude Cohen-Tannoudji, Steven Chu et William D. Phillips. Refroidissement [ modifier | modifier le code]
Principe [ modifier | modifier le code]
La température d'une assemblée d'atomes correspond à l'agitation, dite thermique, qui y règne: elle est liée aux vitesses microscopiques que conservent les atomes, malgré l'immobilité apparente de l'assemblée à l'échelle macroscopique.
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