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Une nouvelle lame séparatrice pour ondes de matière

Les lames séparatrices jouent un rôle fondamental en interférométrie atomique. La diffraction d’un jet atomique thermique sur des structures périodiques est ainsi couramment utilisée.

Depuis un peu plus d’une dizaine d’années, il est possible d’exalter les propriétés ondulatoires de la matière grâce à différentes techniques de refroidissement. Il est ainsi possible de réaliser des ondes de matière de taille mésoscopique grâce aux condensats de Bose-Einstein. Un enjeu d’importance en optique atomique sur ces systèmes, directement inspiré de l’optique traditionnelle, est le développement de l’optique atomique guidée et en particulier de lames séparatrices en présence d’un confinement.

Un tel dispositif a été récemment démontré dans le cadre d’une collaboration entre le Laboratoire Collisions, Agrégats, Réactivités et le Laboratoire de Physique Théorique. Dans l’expérience, l’onde de matière est guidée par un guide optique jusqu’à une zone de croisement avec un second guide optique à 45 degrés. En modifiant la puissance des lasers créant ces deux guides, il est possible d’orienter les atomes dans l’un ou l’autre guide, ou encore de leur permettre de peupler les différentes voies de sortie à la fois. Dans ce dernier cas, le système se comporte comme une lame séparatrice grâce à une diffusion chaotique. L’étude a pu être menée pour des ondes de matière guidées du régime multimode transverse au régime monomode. Ces résultats ont été publiés dans la revue Physical Review Letters.

Voir en ligne : A lire sur le site de l’American Physical Society