Unidimensional Bose gases

Activité scientifique

Le projet s’intéresse à la physique des gaz de Bose unidimensionnel. L’objectif est de réaliser le piégeage d’atomes de sodium ultrafroids dans un confinement suffisamment anisotrope pour atteindre le régime unidimensionnel et ainsi se placer au plus près du modèle de Lieb et Liniger pour permettre une comparaison fine entre les résultats expérimentaux et les prédictions théoriques. De manière à explorer la portion la plus grande de l’espace des phases de tels systèmes, un contrôle des interactions interatomiques reposant sur une résonance de Feshbach micro-onde sera exploré. Le confinement des atomes est obtenu par l’intermédiaire d’une puce à atomes. De manière à s’affranchir du confinement longitudinal des atomes et obtenir des gaz de Bose de densité homogène comme dans le modèle de Lieb et Liniger, un piège hybride où le confinement transverse est assuré par la puce et le confinement longitudinal est obtenu à partir de barrières de potentiel optiques sera mis en place. Après la caractérisation des deux branches d’excitation prédite par le modèle, nous nous intéresserons à la physique hors équilibre de ces systèmes, en particulier dans le régime d’interaction forte.

Figure : Vue de la puce à atomes qui réalise le piégeage magnétique d’atomes de sodium dans un confinement très anisotrope permettant d’atteindre le régime unidimensionnel. Photo : Joseph Seaward, 2019.