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L'activité Interférométrie Atomique et Capteurs Inertiels du SYRTE - Observatoire de Paris a pour but d’étudier les possibilités offertes par l’interférométrie atomique appliquées pour les mesures de grande précision, et notamment pour la réalisation de capteurs inertiels de très grande sensibilité. Les interféromètres à atomes utilisent le caractère ondulatoire de la matière. Le principe de la dualité onde-corpuscule postule qu’à toute particule massive peut être associée un paquet d’onde (dite onde de de Broglie) qui peut être manipulé de façon similaire aux ondes lumineuses en optique. Par exemple, il est possible de les séparer en deux ou de les faire interférer. Nos expériences utilisent des sources d’atomes refroidis par laser permettant d’utiliser des temps de mesures très longs et donc une plus grande sensibilité. Des applications en navigation inertielle, physique fondamentale ou en géophysique sont envisagées.

Le premier axe de recherche est fondé sur l'étude d'interféromètres à atomes en chute libre, manipulés par des transitions optiques (transitions Raman stimulées). L'utilisation d'atomes en chute libre et de séparatrices laser, garantissant une très bonne connaissance de la séparation, se traduisent par une très bonne exactitude pour ce type de capteurs. C'est le point essentiel pour les applications envisagées en navigation inertielle, en géophysique ou en physique fondamentale comme pour les tests de la relativité dans l'espace ou la réalisation de détecteur d'ondes gravitationnelles.

Le second axe d'étude utilise des atomes confinés dans des stuctures monomodes pour les atomes afin de réaliser de nouveaux types d'interféromètre beaucoup plus compacts et permettant des durées de mesures plus importantes. Ces nouvelles architectures ont également l'avantage d'une meilleure connaissance de la position des atomes. Par contre, elles nécessitent d'un très bon contrôle des propriétés des pièges atomiques afin de minimiser les perturbations sur les états interne et externe des atomes, et donc sur la mesure de forces d'inertie.

Ces développements expérimentaux s'accompagnent d'études théoriques en lien avec l'équipe physique fondamentale et théorie du SYRTE. Ces travaux sont réalisés pour développer des outils de modélisation des interféromètres atomiques et de l’optique atomique d’une part et de nouveaux concepts d’interféromètres d’autre part.

SYRTE - Observatoire de Paris - 61 avenue de l'Observatoire, 75014 Paris, France
Gestionnaire du site Arnaud Landragin (arnaud.landragin@obspm.fr), dernière mise à jour le 08/02/2012