Thomas Bourdel : « Diffusion non-linéaire d’un soliton brillant atomique en présence de désordre »

  • vendredi 16 décembre 2016 à 16h00
  • salle 50

Résumé :

Dans la nature, le désordre joue souvent un rôle important dans la propagation des ondes ou des particules. En l’absence d’interaction, les phénomènes de diffusion ou même de localisation de Anderson dû à la cohérence des ondes sont bien connus et globalement compris. Il y a cependant de nombreuses situations pour lesquelles les interactions jouent un rôle important, par exemple pour les électrons en matière condensée ou pour la lumière dès qu’il y a de l’effet Kerr. La compréhension des effets conjoints du désordre et des interactions reste ainsi un défi important.

Nous étudions expérimentalement ce problème dans le cas particulier d’un soliton brillant d’onde de matière, c’est à-dire un condensat de Bose-Einstein unidimensionnel qui en l’absence de désordre se propage sans dispersion grâce à des interactions attractives. Le désordre est ajouté de façon contrôlée grâce à un speckle optique. Dans le cas où l’énergie d’interaction entre atomes est de l’ordre de leur énergie cinétique, les atomes ont tendance à être collectivement soit réfléchis, soit transmis. Nous observons donc un comportement non linéaire de la diffusion. Nos résultats sont reproduits dans une approche de champ moyen de type équation de Schrödinger non-linéaire. Pour des nombres petits d’atomes, on s’attend au contraire à une superposition cohérente d’un soliton à la fois réfléchi et transmis, un état qui pourrait permettre une interférométrie au delà de la limite quantique standard.

Thomas Bourdel : Laboratoire Charles-Fabry, Institut d’Optique

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