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Université Pierre et Marie Curie - Paris VI (28/02/1992), Dalibard, Jean: Cohen-Tannoudji, Claude (Dir.)
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Les limites du refroidissement laser dans les mélasses optiques à une dimension
Yvan Castin1

Les techniques de refroidissement d'atomes par laser dans les mélasses optiques conduisent à des "températures" minimales de quelques microkelvins. Dans ce régime ultra-froid, le mouvement des atomes n'est plus descriptible en termes d'une force de friction visqueuse et d'une diffusion en impulsion. Pour obtenir les limites du refroidissement, nous avons donc développé de nouvelles approches, dont la plus fructueuse traite quantiquement le mouvement atomique dans le potentiel créé par la lumière. Les mélasses sont étudiées pour les deux configurations laser modèles à une dimension, σ+ — σ- et Ox — Oy. Les atomes ont alors une impulsion quadratique moyenne minimale d'environ 6\hbar k, où \hbar k est la quantité de mouvement d'un photon laser.
1:  LSH-ENS - Laboratoire de Spectroscopie Hertzienne de l'ENS
Quantification du mouvement – Potentiels périodiques – Approximation séculaire – Pompage optique – Gradients de polarisation – Forces radiatives – Diffusion en impulsion – Equation de Fokker-Planck

Laser cooling can lead to extremely low kinetic "temperatures", in the microkelvin range. In this coldest regime, one can no longer describe the atomic motion in terms of a damping force linear with velocity and a momentum diffusion coefficient. New approaches are described in the present work. The most fruitful one is based on a quantum treatment of atomic motion in the optical wells created by the laser light. In the case of 1D molasses, the two laser configurations σ+ - σ- and Ox - Oy are investigated. The minimum r.m.s. atomic momenta are found to be of the order of 6 single-photon momenta.