Corrélations en impulsion dans des gaz de Bose et de Fermi en interaction

par Cécile Carcy

Projet de thèse en Physique quantique

Sous la direction de Denis Boiron et de David Clement.

Thèses en préparation à Paris Saclay , dans le cadre de Ondes et Matière , en partenariat avec Laboratoire Charles Fabry (Palaiseau, Essonne) (laboratoire) , Optique atomique (equipe de recherche) et de Institut d'optique théorique et appliquée (établissement de préparation de la thèse) depuis le 01-09-2016 .


  • Résumé

    L'expérience "gaz sur réseaux" du Laboratoire Charles Fabry a pour objectif de simuler des systèmes quantiques à N-corps en interaction forte afin d'en étudier leur propriétés. Les interactions créant des corrélations, la résolution numérique ou analytique de tels systèmes reste limitée, ce qui explique le fait que ces systèmes demeurent encore aujourd'hui très mal compris et sujet à de nombreuses interrogations. L'objet de la thèse sera donc de simuler au moyen d'atomes froids certains de ces systèmes à N corps en interaction forte et d'en étudier les propriétés, plus particulièrement au niveau de certaines transitions de phase. De nombreuses expériences, notamment de microscopie atomiques, ont permis de résoudre certaines de ces questions par l'étude des corrélations dans l'espace des positions en 1D ou 2D. L'expérience "gaz sur réseaux" propose une approche originale basée sur l'étude des correlations en impulsion. Une méthode de détection électronique particulière à l'Hélium métastable donne accès à la position 3D des particules après temps de vol, c'est-à-dire dans l'espace des impulsions, permettant ainsi une mesure 3D des correlations.

  • Titre traduit

    Momentum correlations in interacting Bose and Fermi gases


  • Résumé

    The Charles Fabry lab "lattice gas" experiment intends to simulate strongly interacting N-body quantum systems in order to study their properties. Because of the correlation induced by the strong interactions, numerical or analytical resolution of such systems remains quite limited. Consequenlty, these systems remain the objet of many questions. This PhD will be devoted to the experimental simulation, with the help of cold atoms, of some of these strongly interacting many body systems followed by the study of their properties, more particularly around some phase transition points. A lots of experiments, especially the atomic microscope ones, managed to answer some of them by the measurement of the correlations in real space in 1D or 2D. The "lattice gas experiment" offers a new opproach based on on the study of the correlations in momentum space. An electronic detection, only possible with He atoms, enables to get the position of the particules after time of flight, that is to say in the momentum space, necesary to access the momnentum correlations in 3D.