VERS UNE MEMOIRE QUANTIQUE AVEC DES IONS PIEGES

tel-00430795, version 1 - 9 Nov 2009
Chapitre 5
Chargement du Piège
Afin d’obtenir une interaction suffisamment forte entre l’ensemble d’ions et une impulsion
lumineuse, il est indispensable de disposer d’un ensemble atomique aussi dense et froid que
possible. La méthode de production d’ions a des conséquences sur l’énergie initiale qui leur
est communiquée et pondère le nombre maximum d’ions que l’on peut charger (page 49). Les
techniques de bombardement électronique et de photoionisation ont été mises en œuvre au laboratoire
et on présente dans ce chapitre les principaux résultats et les différences constatées
entre les deux techniques.
On reproduit l’article publié dans Applied Physics B qui regroupe les résultats les plus importants
sur le chargement du piège. Les expériences présentées dans l’article ont été réalisées
entre janvier et septembre 2008 avec le piège version 1.0 et visaient en particulier à connaître
le nombre maximal d’ions Strontium Sr + qu’il était possible de confiner dans le piège selon
la technique d’ionisation utilisée. L’article est divisé en deux parties. Dans l’introduction on
présente différentes techniques de production d’ions et notamment les techniques optiques où
l’absorption de deux photons porte l’atome neutre au delà du seuil d’ionisation. On distingue
dans ces méthodes deux catégories : les méthodes TSPI Two Steps PhotoIonisation, où l’absorption
du premier photon porte l’atome neutre dans un niveau excité intermédiaire, et
les méthodes TPPI Two Photon PhotoIonisation où il n’existe pas de niveau intermédiaire
et l’ionisation implique l’absorption simultanée des deux photons.Dans la première partie
Experimental set-up décrit l’essentiel des techniques utilisées au laboratoire pour générer,
piéger, refroidir et caractériser les nuages d’ions. La partie Results concerne l’étude de la
pureté chimique des ions produits, la caractérisation de la technique de photoionisation et
enfin le nombre maximal d’ions confinés dans le piège. Un certain nombre de renvois et de
commentaires sont donnés après la reproduction, en particulier à propos de la sélectivité spatiale
des méthodes de photoionisation, de la saturation et de l’efficacité de la méthode TPPI
d’ionisation utilisée, et enfin de l’interprétation du nombre maximal d’ions piégés.