Objectifs

Ce projet a pour but d’exploiter les propriétés remarquables des états de Rydberg pour faire avancer l’état de l’art des horloges atomiques optiques et des capteurs de champs électromagnétiques. La polarisabilité exceptionnelle des états de Rydberg sera utilisée pour mesurer précisément des champs micro-ondes. Cette méthode sera appliquée à la mesure du rayonnement du corps noir dans les horloges, et à l’imagerie électromagnétique de haute résolution dans une matrice d’atomes uniques, ces deux capteurs quantiques nécessitant des sensibilités similaires. Dans un deuxième temps nous explorerons des méthodes pour obtenir des mesures résolues en fréquence : dans la matrice d’atomes unique, chaque atome en adressera une fréquence différente, et dans les horloges nous viserons des transitions sensibles dans le domaine THz, proche du pic d’émission du rayonnement du corps noir. Enfin, nous exploiterons l’expérience théorique et expérimentale acquise dans ce projet pour définir des perspectives d’utilisation d’états intriqués afin de surpasser la limite quantique standard des capteurs quantiques. Pour atteindre ces objectifs, le consortium regroupe trois partenaires reconnus pour leur expertise en atomes de Rydberg, en capteurs quantiques à l’état de l’art et en manipulation d’états intriqués entre des atomes uniques.

Consortium

• SYRTE, Observatoire de Paris : développement d’horloge à réseau optiques strontium de grande exactitude.
• Laboratoire Aimé Cotton (LAC, Orsay) : théories et expériences (Yb) sur les atomes de Rydberg
• ONERA (Palaiseau) : développement de capteurs de champ électrique micro-onde résolu spatialement et en fréquence

Membres du projet

• Jérôme Lodewyck, SYRTE, Coordinateur
• Patrick Cheinet, LAC
• Sylvain Schwartz, ONERA
• Alexis Bonnin, ONERA
• Hugo Tortel Kepa, thèse en co-tutelle LAC et SYRTE

Recherche Post-doc !

• Post-doc ouvert à l’ONERA sur le sujet "Métrologie quantique avec des atomes de Rydberg". Contacter Sylvain Schwartz.
• Post-doc ouvet au SYRTE sur le sujet "Application des atomes de Rydberg aux horloges atomiques". Contactez Jérôme Lodewyck

Nouvelles

• juin 2024 : Hugo Tortel remporte le prix de la meilleure affiche à la conférence EGAS 55 (Grenade)
• avril 2024 : pré-publication de l’article "Metrology of microwave fields based on trap-loss spectroscopy with cold Rydberg atoms" https://doi.org/10.48550/arXiv.2404.17445
• novembre 2023 : début de la thèse d’Hugo Tortel Kepa, en co-tutelle entre le LAC et le SYRTE
• octobre 2023 : prix du meilleur poster à la journée Quantum-Saclay le 3 octobre 2023
• septembre 2023 : Romain Granier commence sa thèse à l’ONERA
• septembre 2023 : Quentin Marolleau début un postdoc financé par le projet
• Mars 2023 : Hugo Tortel a rejoint le projet pour sons stage de M2

Référence du projet

ANR-22-CE47-0009, 2022