Bachir ACHI : "Horloge optique miniature à ion piégé"

Résumé : L'objectif de ce projet est de développer une horloge atomique de volume réduit (une centaine de litres, à comparer aux dizaines de mètres cubes occupés aujourd'hui par les expériences de laboratoires) et de performances dix fois meilleures que les horloges atomiques compactes actuelles. L'ion Yb+ sera piégé à l'aide d'un micro-piège et refroidi par Laser. Le banc optique permettant la manipulation et la détection des ions sera également miniaturisé, notamment grâce à l'utilisation privilégiée de composants fibrés. La thèse portera sur la conception et la réalisation expérimentale de l'horloge, et plus particulièrement d'une enceinte à vide miniature, intégrant la source d'atomes Yb.Le piège à ion sera micro-fabriqué en s'appuyant sur les technologies MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) et sur le savoir-faire existant à la centrale technologique MIMENTO. L'enceinte à vide sera principalement constituée d'une cellule en verre cubique, sur laquelle sera collée la puce de piégeage. L'enjeu principal est de pouvoir atteindre dans une telle enceinte un vide poussé (<10-9 mbars) permettant d'obtenir une longue durée de vie des ions dans le piège. Une fois le dispositif expérimental mis en place, les résultats principaux de la thèse seront la spectroscopie de la transition d'horloge ainsi qu'une étude préliminaire de la stabilité de l'horloge.

Composition du jury :

Pr. Laurent Hilico (Rapporteur): Professeur à l'Université Evry Val Essone

Dr. Sébastien Bize (Rapporteur): Directeur de recherche CNRS

Dr. Nils Huntemann (Examinateur) : Head of worling group à la PTB

Dr. Albane Douillet (Examinatrice) : Maîtresse de conférence à l'Université Evry Val Essone

Dr. Vincent Giordano (Directeur de thèse) :  Directeur de recherche CNRS

Dr. Clément Lacroûte (Encadrant de thèse) : Chargé de recherche CNRS

Dr. Moustafa Abdel-Hafiz (Co-encadrant de thèse) : Maître de conférence à l'ENSMM 

Localisation : Amphithéâtre Jules Haag - ENSSM - 26, Rue de l'Epitaphe - 25000 Besançon