Etude et réalisation de micro-pièges dipolaires optiques pour atomes neutres

Les atomes neutres piègés sont des candidats potentiels pour l'implémentation de portes logiques quantiques. Dans ce contexte, cette étude porte sur la réalisation d'un piège dipolaire optique de si petite taille qu'il ne puisse contenir qu'un atome unique. Pour cela, il est nécessaire de focaliser très fortement un laser à l'endroit où l'on désire capturer les atomes. L'expérience s'articule donc autour d'un objectif de microscope de grande ouverture numérique, entièrement conçu et réalisé au laboratoire. Cette optique est utilisée pour faire focaliser un laser au centre d'un piège magnéto-optique, réservoir d'atomes froids alimentant le piège dipolaire ainsi créé. Le dispositif d'observation des atomes piégés est basé sur le même objectif, qui collecte, avec une grande efficacité, la fluorescence des atomes piégés et en fait l'image sur une caméra CCD ou une photodiode à avalanche. La résolution spatiale du dispositif utilisant la caméra permet d'obtenir une image des atomes capturés, alors que l'on utilise la rapidité de la photodiode à avalanche pour les études de la dynamique du piège avec une bonne résolution temporelle...Neutral atoms are possible candidates for the implementation of quantum gates. In this context, the subject of this study is the realization of optical dipole traps, small enough to contain only a single atom. In order to obtain the dipole trap, we need to focus strongly a laser beam at the point where we want to trap the atoms. The central part of the experiment is an home-built microscope objective, with a great numerical aperture. This system focus the light in the center of a Magneto-Optical Trap which is the source of cold atoms used to load our dipole trap. The imaging set-up is based on the same objective. It collects the fluorescence light coming from trapped atoms with a great efficiency and images them either on a CCD camera or an avalanche photodiode. The spatial resolution of the system using the camera gives images of the atom cloud, and the avalanche photodiode allows us to study the dynamic of the trap with a good time resolution...ORSAY-PARIS 11-BU Sciences (914712101) / SudocSudocFranceF