VERS UNE MEMOIRE QUANTIQUE AVEC DES IONS PIEGES

tel-00430795, version 1 - 9 Nov 2009
134 CHAPITRE 6. REFROIDISSEMENT DU NUAGE
est maintenu fixe pour générer une centaine d’ions. On coupe le flux d’électrons pour laisser
évoluer librement le nuage pendant un temps variable de quelques secondes à plusieurs minutes.
Le nuage est ensuite éjecté vers le détecteur pour déterminer la population présente. On
peut caractériser ainsi la durée de vie d’un ion piégé. On s’assure préalablement que le nombre
d’ions produits est à peu près constant (l’écart type vaut 10%) et que tous les paramètres de
piégeage et de refroidissement restent inchangés. La puissance des lasers est maximale : 8 mW
de bleu et 5 mW d’infrarouge, les sources ne sont pas asservies en longueur d’onde mais elles
sont suffisamment stables (dérive d’environ 5Γ/heure=100 MHz/heure) pendant l’acquisition
d’environ 10 min. Le désaccord sur la transition de refroidissement s’élève à −50Γ = −1 GHz,
une valeur suffisamment importante pour que la vitesse de capture soit importante et que
les variations lentes importent peu. Le laser infrarouge est placé à résonance, repérée au
lambdamètre, dont la précision est supérieure à la dérive du laser pendant l’acquisition. Les
résultats sont présentés sur le graphe 6.1 Sans refroidissement, la population quitte le piège
Fig. 6.1 – Population d’ions piégés en fonction du temps d’évolution libre dans le piège. La
présence des lasers de refroidissement augmente nettement le temps de vie. Les courbes sont
les ajustements exponentiels.
en une dizaine de secondes (l’ajustement exponentiel donne un temps de décroissance égal
à 30 secondes). En présence des faisceaux, la population continue à décroître mais la baisse
est bien plus lente (l’ajustement exponentiel donne un temps de décroissance d’approximativement
7 minutes) : la population diminue de moitié en cinq minutes environ. L’effet de