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UN INTERFEROMETRE A ATOMES PIEGES POUR LA MESURE DE FORCES A FAIBLE DISTANCE

FRANCK PEREIRA DOS SANTOS, LNE-SYRTE, OBSERVATOIRE DE PARIS, LNE, CNRS, UPMC, 61 AVENUE DE L’OBSERVATOIRE, 75014 PARIS, FRANCE

Je présenterai l’état d’avancement d’un projet qui vise à réaliser, à l’aide de techniques d’interférométrie atomique, des mesures de forces à faible distance, entre des atomes de Rb et un miroir diélectrique. La sensibilité offerte par la mesure interférométrique permettra de réaliser des mesures précises du potentiel d’interaction atome-surface, dans un régime dominé par le potentiel de Casimir Polder, avec une exactitude meilleure que l’état de l’art, et de tester la gravitation à l’échelle du micron, à la recherche de déviations à la loi de Newton et d’une éventuelle 5e force.
Dans ce but, nous avons développé un capteur de force à atomes piégés, basé sur le contrôle du transport d’atomes dans un réseau optique vertical. En particulier, nous avons démontré un nouveau type d’interféromètre, dans lequel les atomes sont placés dans une superposition cohérente d’états localisés dans des puits distincts du réseau, avant d’être recombinés, ce qui permet de mesurer avec une grande sensibilité la différence d’énergie potentielle entre états voisins. Nous avons obtenu une sensibilité sur la mesure de force de 10-5g à 1s.
Je discuterai les efforts en cours pour améliorer la qualité de la mesure, et les modifications du dispositif pour amener les atomes au voisinage de la surface d’intérêt, qui sera celle d’un miroir diélectrique réalisé spécialement pour l’expérience.