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Doctorat en atomes froids H/F

Cette offre est disponible dans les langues suivantes :
- Français-- Anglais

Date Limite Candidature : lundi 22 avril 2024

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Informations générales

Intitulé de l'offre : Doctorat en atomes froids H/F
Référence : UMR7010-ROBKAI0-013
Nombre de Postes : 1
Lieu de travail : NICE
Date de publication : lundi 1 avril 2024
Type de contrat : CDD Doctorant/Contrat doctoral
Durée du contrat : 36 mois
Date de début de la thèse : 1 octobre 2024
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : La rémunération est d'un minimum de 2135,00 € mensuel
Section(s) CN : Physique des atomes, molécules et plasmas. Optique et lasers

Description du sujet de thèse

La diffusion de la lumière sur un ensemble d'atomes relie de nombreux domaines de la physique,
des milieux complexes de la physique mésoscopique à l'optique quantique.
Les photons résonnants envoyés sur un grand échantillon d'atomes peuvent
subir de multiples événements de diffusion, et leur comportement ondulatoire
doit être pris en compte pour décrire correctement la physique du système, et
donner lieu à des phénomènes intéressants tels que la localisation d'Anderson.
D'autre part, les atomes forment un ensemble de qubits pilotés qui peuvent
interagir par le biais de l'interaction dipôle-dipôle, ce qui peut modifier radicalement
leur spectre d'excitation, et des états collectifs sous- et superradiants peuvent émerger.
La localisation des ondes abordée par Anderson en 1958 [1] est la suivante :
lorsqu'une onde est diffusée dans un système désordonné avec une distance
entre les diffuseurs de l'ordre de la longueur d'onde, les effets d'interférence piègent
complètement l'excitation de l'onde à l'intérieur du système. Ce phénomène a été observé
pour les ondes acoustiques [2] et les ondes de matière [3], mais pas encore pour les ondes
lumineuses. Dans les atomes froids, plusieurs expériences ont été réalisées
avec des atomes de rubidium, mais les détails microscopiques de l'interaction lumière-matière,
en particulier la polarisation de la lumière et les sous-niveaux Zeeman des atomes
ont été préjudiciables.


Le dispositif expérimental sur lequel nous travaillons permet de créer un grand échantillon
d'atomes froids de 174Yb (10^9 atomes à une température de quelques microkelvins). Ces
atomes ont un état fondamental J=0, ce qui apporte un énorme avantage par rapport aux atomes de
Rb, et des résultats théoriques récents suggèrent que l'observation de la localisation de la lumière
d'Anderson pourrait être possible en appliquant des déplacements d'énergie aléatoires aux atomes
grâce à de la lumière de speckle à grand désaccord [4].
L'objectif de la thèse de doctorat est d'explorer la diffusion des photons dans de tels
échantillons atomiques et de déterminer si la localisation d'Anderson de la lumière
peut y être observée, et comment la sonder. Elle comporte une grande partie expérimentale,
mais un travail numérique peut également être effectué pour mieux comprendre la
physique que nous étudions.

Contexte de travail

ERC Andlica 2019-2024
ANR France-Brésil 2024-2028
Co-encadrant : Raphaël Saint-Jalm

Le poste se situe dans un secteur relevant de la protection du potentiel scientifique et technique (PPST), et nécessite donc, conformément à la réglementation, que votre arrivée soit autorisée par l'autorité compétente du MESR.

Contraintes et risques

Travail avec lasers