Interferometrie à ondes de matière d’alcalino-terreux – ALCALINF

Ce projet doit permettre une avancée majeure dans le domaine de l’interférométrie à ondes de matière en élaborant des interféromètres atomiques à très grande taille fonctionnant avec des espèces atomiques alcalino-terreux. Cette nouvelle génération d’interféromètres atomiques utilisera une seule transition optique pour manipuler, diviser, dévier et projeter la fonction d'onde atomique. Etant donné que le même rayonnement émis par un laser unique interagit avec l'ensemble des atomes, ou avec de multiples ensembles atomiques dans une configuration de gradiomètre, ce schéma est insensible aux fluctuations de la fréquence laser et du bruit de phase qui survient dans les interféromètres atomiques à transition Raman et qui sont rédhibitoires dans le cas des interféromètres à grande séparation entre les paquets d’ondes. Grâce à cette nouvelle approche, ce projet permettra d’utiliser l'interférométrie atomique dans une gamme de paramètres sans précédent. L'évolution d'une superposition cohérente des paquets d'ondes largement délocalisés soulève aujourd’hui des questions sans réponse au sujet de la correction relativiste provenant du temps de parcours de la lumière entre les paquets d'ondes lors de l'interaction atome-lumière. Notre expérience de 6 mètres de haut permettra d'explorer et de répondre à cette question ouverte. Elle permettra également d’aborder d'autres sujets tels que l’étude de la cohérence et de la décohérence d'onde macroscopique largement délocalisée, la démonstration de la métrologie corrélative pour l’interférométrie atomique et, de manière plus ambitieuse, l'exploration de nouveaux type d’interféromètre à ondes de matière où, par exemple, les paquets d'ondes délocalisés dans une superposition cohérente peuvent être maintenus pendant quelques secondes dans une configuration d’onde stationnaire. Enfin, ce projet peut conduire à une amélioration future des antennes gravitationnelles à atomes froids, avec des applications de la géophysique et à la détection d'ondes gravitationnelles. Ce projet est une collaboration internationale avec Marco Prevedelli, professeur invité à Bordeaux, David Wilkowski de l’UMI Majulab à Singapour, Mark Kasevich, Jason Hogan et Peter Graham de l'Université de Stanford, dans le cadre du " Laboratoire international Associé " B-SAIL entre Bordeaux et Stanford.