Unidimensional gas with tunable interactions

Autor: Seaward, Joseph
Přispěvatelé: Seaward, Joseph, Laboratoire de Physique des Lasers (LPL), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Sorbonne Paris Nord, Université Sorbonne Paris Nord, Hélène Perrin(helene.perrin@univ-paris13.fr)
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2020
Předmět:
Zdroj: Quantum Physics [quant-ph]. Université Sorbonne Paris Nord, 2020. English
Popis: The first part of this thesis treats an experiment in which we will confine sodium atoms in an elongated magnetic trap generated by an atom chip, detailed herein. We intend to find and use a novel Feshbach resonance to tune the atoms' interaction strength and explore the different regions of a one-dimensional gases' phase diagram; as distinguished by correlations in fluctuations. This entails making many samples of the gas so steps were taken to increase the repetition rate.To that end, the initial cooling of the gas takes place in a chamber far from the atom chip and a cold cloud is transported via a chain of magnetic trap coils. We have optimized the transport in these coils so that we can transport a cloud 30 cm in 600 ms while keeping over 80% of the atoms. Comparable experiments need several seconds. Data about the gas is obtained via imaging. This thesis presents three objectives for imaging the cloud in three different conditions: before, during, and after it is in the trap generated by the chip.The second part presents preliminary theoretical work on "parity counters" for dynamical systems. The goal is to use these counters to answer questions of ergodicity. We define a counter for irrational rotations and find properties of the growth that can be expected in all parity counters. Rotations are simpler than the system which inspired this work: triangular billards (which can encode 1-D systems).
La première partie de cette thèse traite d'une expérience pour confiner des atomes de sodium dans un piège magnétique allongé généré par une puce à atomes. Un des objectifs de l'expérience est de détecter et d'utiliser une nouvelle résonance de Feshbach pour régler la force d'interaction des atomes et explorer le diagramme de phase d'un gaz unidimensionnel, dont les régions se distinguent par des corrélations dans les fluctuations. Pour ce faire, il faut produire de nombreux échantillons du gaz, de sorte que le montage a été conçu pour assurer un taux de répétition élevé.À cette fin, le refroidissement initial du gaz a lieu dans une enceinte éloignée de la puce atomique et un nuage froid est transporté via une chaîne de bobines de piégeage magnétique. Nous avons optimisé le transport dans ces bobines afin de pouvoir transporter un nuage sur 30 cm en 600 ms tout en conservant plus de 80% des atomes. D'autres expériences ayant des efficacités comparables nécessitent plusieurs secondes. Les données sur le gaz sont obtenues par imagerie. Cette thèse présente trois objectifs pour imager le nuage dans trois conditions différentes : avant, pendant et après son confinement dans le piège généré par la puce. La deuxième partie présente des travaux théoriques préliminaires sur les "compteurs de parité" pour les systèmes dynamiques. L'objectif est d'utiliser ces compteurs pour caractériser l'ergodicité du système. Nous définissons un compteur pour les rotations irrationnelles et trouvons les propriétés de croissance que l'on peut attendre dans tous les compteurs de parité. Les rotations étudiées sont plus simples que le système qui a inspiré ce travail : les billards triangulaires (qui peuvent coder des systèmes 1-D).
Databáze: OpenAIRE
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