Création et caractérisation de paires d'atomes corrélées : vers des tests de la mécanique quantique

Creation and characterization of correlated atom pairs : towards fundamental tests of quantum mechanics

• Auteur / Autrice : Ziyad Amodjee
• Direction : Chris Westbrook
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Milieux dilués et optique fondamentale
• Date : Soutenance le 09/11/2020
• Etablissement(s) : université Paris-Saclay
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Ondes et matière (Orsay, Essonne ; 2015-....)
• Partenaire(s) de recherche : référent : Institut d'optique Graduate school (Palaiseau, Essonne ; 1920-....)
• Partenaire(s) de recherche : graduate school : Université Paris-Saclay. Graduate School Physique (2020-….)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire Charles Fabry / Gaz Quantiques
• Jury : Président / Présidente : Antoine Browaeys
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Chris Westbrook, Quentin Glorieux, Jérôme Beugnon, Ivette Fuentes
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Quentin Glorieux, Jérôme Beugnon

Mots clés

Mots clés contrôlés

Production de paires

Réseaux de diffraction

Intrication quantique

Inégalités de Bell

Interférométrie atomique

Théorie quantique

Mots clés libres

Interféromètrie atomique

Hom

Inegalites de Bell

Paires d'atomes corrélés

Réseaux optiques

Atom interferometry

Hom

Bell inequality

Correlated atom pairs

Optical lattices

Résumé

Des tests fondamentaux de la mécanique quantique tels que l'effet Hong-Ou-Mandel et la violation des inégalités de Bell ont été mis en évidence avec des photons dans les années 80. La violation des inégalités de Bell a d'abord été vérifiée avec des photons corrélés en spin, puis dans les années 90 avec des photons corrélés en impulsion via l'expérience de Rarity et Tapster. Notre équipe tente de transposer ces expériences d'optique au domaine des atomes froids. Cette thèse présente la mise en place du dispositif et la caractérisation du processus de création de paires d'atomes en vue d'un test de violation des inégalités de Bell avec des atomes corrélés en vitesse.

Fundamental tests of quantum mechanics such as Hong-Ou-Mandel effect and Bell inequality violation has been experimentally demonstrated with photons in the 80s. Violation of Bell inequality was first verified wit spin correlated photons and then with momentum correlated photons in the 90s through the Rarity-Tapster experiment. In our team, we want to demonstrated those effects with cold atoms. This PhD thesis present the experimental setup and the characterization of the atomic creation process of momentum correlated atoms for a test of violation of Bell inequality.