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Corrélations quantiques dans des ensembles atomiques : vers des expériences de métrologie quantique avec des atomes froids

Séminaire de Jérôme Estève donné le 17 février 2011

Titre

Corrélations quantiques dans des ensembles atomiques : vers des expériences de métrologie quantique avec des atomes froids ?

Résumé :

Les interféromètres à atomes permettent de mesurer avec une grande précision différentes grandeurs physiques telles que le temps, les forces d’inertie ou encore le champ magnétique. La mécanique quantique impose deux limites à la précision de telles mesures : la limite quantique standard et la limite (ultime) d’Heisenberg. Si les atomes sont initialement préparés dans un état classique avant leur entrée dans l’interféromètre, alors la limite standard s’applique. Pour la dépasser et s’approcher de la limite d’Heisenberg, il faut introduire des corrélations quantiques entre atomes, c’est l’enjeu des expériences de métrologie quantique pour l’interférométrie.

Dans cet exposé, nous présenterons plusieurs expériences récentes où de tels états corrélés ont été réalisés dans des ensembles d’atomes froids, notamment des états comprimés de spin, analogues aux états comprimés obtenus en optique quantique. Nous discuterons le caractère non classique de ces états à grand nombre de particules ainsi que les perspectives ouvertes par ces premières démonstrations de principe pour la métrologie.

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