Montage optique au sein de l’expérience BIARO au cours de laquelle une cavité optique à haute finesse est utilisée pour piéger et manipuler des atomes de rubidium froids et ultrafroids

Montage optique au sein de l’expérience BIARO au cours de laquelle une cavité optique à haute finesse est utilisée pour piéger et manipuler des atomes de rubidium froids et ultrafroids (température inférieure à 1 microkelvin). Il s’agit d’une expérience d’électrodynamique quantique en cavité (QED) dans laquelle est réalisée une transition de phase : des atomes froids passent à un condensat de Bose-Einstein. L’objectif est de réaliser des mesures quantiques avec une précision supérieure à celle obtenue par une méthode classique.

Réglage des miroirs de l’expérience BIARO au cours de laquelle une cavité optique à haute finesse est utilisée pour piéger et manipuler des atomes de rubidium froids et ultrafroids

Réglage des miroirs de l’expérience BIARO au cours de laquelle une cavité optique à haute finesse est utilisée pour piéger et manipuler des atomes de rubidium froids et ultrafroids (température inférieure à 1 microkelvin). Il s’agit d’une expérience d’électrodynamique quantique en cavité (QED) dans laquelle est réalisée une transition de phase : des atomes froids passent à un condensat de Bose-Einstein. L’objectif est de réaliser des mesures quantiques avec une précision supérieure à celle obtenue par une méthode classique.

Alignement d’un laser au sein de l’expérience BIARO au cours de laquelle une cavité optique à haute finesse est utilisée pour piéger et manipuler des atomes de rubidium froids et ultrafroids

Alignement d’un laser au sein de l’expérience BIARO au cours de laquelle une cavité optique à haute finesse est utilisée pour piéger et manipuler des atomes de rubidium froids et ultrafroids (température inférieure à 1 microkelvin). Il s’agit d’une expérience d’électrodynamique quantique en cavité (QED) dans laquelle est réalisée une transition de phase : des atomes froids passent à un condensat de Bose-Einstein. L’objectif est de réaliser des mesures quantiques avec une précision supérieure à celle obtenue par une méthode classique.

MOT 3D du prototype d’interféromètre atomique destiné à l’expérience MIGA

Détail, dit MOT 3D, du prototype d’interféromètre atomique destiné à l’expérience MIGA (démonstrateur pour la détection d’ondes gravitationnelles à basse fréquence). Le MOT 3D fait partie du système permettant la capture et le refroidissement des atomes. La source d’atomes froids de ce prototype est réalisée en collaboration avec le laboratoire SYRTE. La manipulation des atomes permet de créer un interféromètre atomique permettant d’accéder à des mesures très sensibles du champ inertiel.

Réglage de l’injection des faisceaux lasers d’interrogation, à l’intérieur de la cavité optique d’un prototype d’interféromètre atomique destiné à l’expérience MIGA

Réglage de l’injection des faisceaux lasers d’interrogation, à l’intérieur de la cavité optique d’un prototype d’interféromètre atomique destiné à l’expérience MIGA (démonstrateur pour la détection d’ondes gravitationnelles à basse fréquence). La capture et le refroidissement des atomes sont effectués dans un piège magnéto-optique. La source d’atomes froids de ce prototype est réalisée en collaboration avec le laboratoire SYRTE. La manipulation des atomes permet de créer un interféromètre atomique permettant d’accéder à des mesures très sensibles du champ inertiel.

Réglage de l’injection des faisceaux lasers d’interrogation, à l’intérieur de la cavité optique d’un prototype d’interféromètre atomique destiné à l’expérience MIGA

Poste de contrôle d’un simulateur reproduisant la microgravité en effectuant une parabole verticale

Poste de contrôle d’un simulateur reproduisant la microgravité en effectuant une parabole verticale. Sur l’écran de droite, le contrôle du simulateur, sur l’écran de gauche, un nuage d’atomes froids (condensat de Bose-Einstein). Sur le simulateur est posée une enceinte à vide dans laquelle est placée une expérience de fabrication d’atomes froids en microgravité, conçue pour être embarquée dans l’avion zéro G (en apesanteur). Cette expérience ICE (Interférométrie Cohérente pour l’Espace) est un interféromètre atomique compact et transportable qui permet de simuler la microgravité au sein même du laboratoire. L’objectif est de tester le principe d’équivalence ou universalité de la chute libre : deux objets ayant une masse différente tombent avec la même accélération s’ils ne sont soumis qu’à leur propre poids. L’étape préalable au test de la chute libre des atomes est le refroidissement et le piégeage d’atomes, ici de rubidium et de potassium, par l’action combinée de lasers et de champs magnétiques. L’expérience est contrôlée à distance à l’aide d’une interface informatique et d’un générateur de signaux analogiques et digitaux, ainsi que de plusieurs cartes d’acquisition. L’ordinateur permet également de piloter le simulateur. Enfin, le système informatique permet de synchroniser la trajectoire du simulateur avec la séquence expérimentale permettant de créer la source d’atomes refroidis et l’interféromètre atomique.

Enceinte à vide posée sur un simulateur reproduisant la microgravité en effectuant une parabole verticale

Enceinte à vide posée sur un simulateur reproduisant la microgravité en effectuant une parabole verticale. Dans cette enceinte est placée une expérience de fabrication d’atomes froids en microgravité, conçue pour être embarquée dans l’avion zéro G (en apesanteur). Cette expérience ICE (Interférométrie Cohérente pour l’Espace) est un interféromètre atomique compact et transportable qui permet de simuler la microgravité au sein même du laboratoire. L’objectif est de tester le principe d’équivalence ou universalité de la chute libre : deux objets ayant une masse différente tombent avec la même accélération s’ils ne sont soumis qu’à leur propre poids. L’étape préalable au test de la chute libre des atomes est le refroidissement et le piégeage d’atomes, ici de rubidium et de potassium, par l’action combinée de lasers et de champs magnétiques.

Expérience ICE (Interférométrie Cohérente pour l’Espace) : interféromètre atomique compact et transportable qui permet de simuler la microgravité

Affinage (au 1er plan) de la compensation des champs magnétiques produits à l’aide de bobines. L’environnement magnétique est ainsi parfaitement contrôlé pour réaliser une mesure d’interférométrie atomique précise. Au second plan, alignement des faisceaux laser nécessaires pour piéger les atomes et obtenir une source atomique à des températures en dessous du microkelvin. L’enceinte à vide posée sur un simulateur reproduit la microgravité en effectuant une parabole verticale. Dans cette enceinte est placée une expérience de fabrication d’atomes froids en microgravité, conçue pour être embarquée dans l’avion zéro G (en apesanteur). Cette expérience ICE (Interférométrie Cohérente pour l’Espace) est un interféromètre atomique compact et transportable qui permet de simuler la microgravité au sein même du laboratoire. L’objectif est de tester le principe d’équivalence ou universalité de la chute libre : deux objets ayant une masse différente tombent avec la même accélération s’ils ne sont soumis qu’à leur propre poids. L’étape préalable au test de la chute libre des atomes est le refroidissement et le piégeage d’atomes, ici de rubidium et de potassium, par l’action combinée de lasers et de champs magnétiques.

Enceinte à vide posée sur un simulateur reproduisant la microgravité en effectuant une parabole verticale