Refroidissement laser simultané des deux isotopes bosonique et fermionique du Lithium sur les raies D1 - Tout INSP Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2022

Refroidissement laser simultané des deux isotopes bosonique et fermionique du Lithium sur les raies D1

Simultaneous D1 laser cooling of Bose-Fermi Lithium isotopes

Gentle Dash
  • Fonction : Auteur
  • PersonId : 1383600
  • IdRef : 278291031

Résumé

This thesis reports on the construction of a new generation Bose-Fermi quantum gas experiment. We implement simultaneous D1 sub-Doppler cooling on ⁶Liand ⁷Li isotopes. We operate D1 molasses on ⁷Li |Fg = 2⟩ → |Fe = 1⟩ and on ⁶Li |Fg = 3/2⟩ → |Fe = 3/2⟩ which display dark states. Using a novel pulsed sequence we cool both isotopes from a magneto optical trap (MOT) temperature of ∼ 1 mKto less than 100 µK in 3 ms. We discuss the optimization of the pulsed cooling sequence. We also provide a detailed description of the machine focusing in particular on the all-diode laser system, the magnetic field coil design and the new computer control system. The obtained phase space densities of ∼ 2 × 10⁻⁶ are suitable for directly loading a far detuned optical dipole trap with ∼ 7 × 10⁵ atoms where evaporative cooling to dual quantum degeneracy could be performed. Our results pave the way towards the study of Bose-Fermi quantum many-body physics at low temperature.
Cette thèse porte sur la construction d’une expérience de nouvelle génération sur un mélange de gaz quantiques bosons-fermions. Nous implémentons un refroidissement sub-Doppler D1 simultané sur les isotopes ⁶Li et ⁷Li de l’atome de lithium. Nous opérons une mélasse D1 sur la transition |Fg = 2⟩ → |Fe = 1⟩ du ⁷Li et la transition |Fg = 3/2⟩ → |Fe = 3/2⟩ du ⁶Li qui présentent des états noirs. En utilisant une nouvelle séquence pulsée, nous refroidissons les deux isotopes à partir d’une température de piège magnéto-optique (MOT) de ∼ 1 mK à moins de 100 µKen 3 ms. Nous discutons de l’optimisation de la séquence de refroidissement pulsé. Nous fournissons également une description détaillée de la machine en nous concentrant en particulier sur le système de diode lasers, la conception des bobines de champ magnétique et le nouveau contrôle informatique de l’expérience. Les densités dans l’espace des phases obtenues, de ∼ 2 × 10⁻⁶ pour les deux isotopes, sont adaptées au chargement direct d’un piège dipolaire fortement désaccordé avec∼ 7×10⁵ atomes où un refroidissement par évaporation jusqu’à la double dégénérescence quantique pourrait être effectué. Nos résultats ouvrent la voie à l’étude des propriétés quantiques des mélanges Bose-Fermi à très basse température.
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Origine : Version validée par le jury (STAR)

Dates et versions

tel-04579344 , version 1 (17-05-2024)

Identifiants

  • HAL Id : tel-04579344 , version 1

Citer

Gentle Dash. Refroidissement laser simultané des deux isotopes bosonique et fermionique du Lithium sur les raies D1. Quantum Physics [quant-ph]. Université Paris sciences et lettres, 2022. English. ⟨NNT : 2022UPSLE039⟩. ⟨tel-04579344⟩
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