IDENTIFICATION DIONS
L'ion calcium peut être mis en évidence grâce à l'oxalate d'ammonium. Compléter la conclusion ci-dessous en vous inspirant de la conclusion du 1.1 : Conclusion.
Mise en évidence de cristaux de carbonate de calcium dans le bois
1 jan. 1972 Mise en évidence de cristaux de carbonate de calcium dans le bois des peupliers. Conséquences sur la répartition des ions minéraux liée à la ...
MISE EN EVIDENCE DES PROPRIETES COMMUNES DANS UNE
Le calcium est un élément chimique de symbole Ca et de numéro atomique 20. Conclusion : Sous l'action des ions permanganates
ACTIVITÉ 1 : Mise en évidence de quelques ions par des réactifs
Quel ion peut donc être mis en évidence par le réactif utilisé ? calcium. Solution d'hydroxyde de sodium. Eau distillée. Formule du.
ECE : Les ions dans les eaux minérales
On peut mettre en évidence la présence d'un ion dans une solution en ajoutant quelques Les ions calcium sont présents dans les 4 eaux minérales étudiées ...
C.M.E. 51 T.P. N°1 Mettre en évidence la présence dions Ca et Mg
- Une solution d'hydroxyde de sodium 01 mol/L. - Une solution de chlorure de calcium. - Une solution de carbonate de calcium (eau de chaux). - Une solution
LE CALCIUM DANS LE SOL
2 nov. 2016 Ces ions Ca2+ sont ceux capables d'être adsorbés sur le complexe argilo-humique où se font les échanges cationiques. Les quantités de calcium ...
Problème 2 : complexation des ions calcium
Les biochimistes ont donc mis au point des analogues structuraux de l'EDTA comme l'EGTA ou le. BAPTA dont les structures sont représentées ci-après. O. O. N.
La dissolution du carbonate de calcium
Le CO2 dissous dans l'eau provoque notamment la formation d'ions comme il vient d'être dit par mise en solution du carbonate de calcium :.
Ions calcium uniques pour un étalon de fréquence optique
29 jui. 2005 5.4.2 Mise en évidence de l'effet du micromouvement . . . . . . . . . 87. 5.4.3 Géométrie des faisceaux lasers .
[PDF] CME 51 TP N°1 Mettre en évidence la présence dions Ca
- Une solution d'hydroxyde de sodium 01 mol/L - Une solution de chlorure de calcium - Une solution de carbonate de calcium (eau de chaux) - Une solution
[PDF] ACTIVITÉ 1 : Mise en évidence de quelques ions par des réactifs
Chez la femme enceinte dont les besoins calciques sont accrus une eau riche en ions calcium peut être recommandée Pour l'eau des biberons des bébés
[PDF] Pierron - IDENTIFICATION DIONS
L'ion calcium peut être mis en évidence grâce à l'oxalate d'ammonium Compléter la conclusion ci-dessous en vous inspirant de la conclusion du 1 1 : Conclusion
[PDF] Electrode ionique sensible aux ions calcium - CORE
RÉSUMÉ Cette note presente les diverses phases de la construction à un faible coût d'une électrode ionique spectfique de l'ion calcium à base d'un
les ions minéraux - Mettre en évidence - Académie de Versailles
Calcium formation d'un précipité blanc en présence d'oxalate d'ammonium (50g/L) ; Potassium formation d'un précipité jaune en présence de cobaltinitrite de
[PDF] ECE : Les ions dans les eaux minérales - Académie dOrléans-Tours
Les ions calcium sont présents dans les 4 eaux minérales étudiées : l'Hépar est l'eau qui en contient le plus la Volvic celle qui en contient le moins
[PDF] UNIVERSITÉ DE SHERBROOKE RÔLE DES IONS Ca2+ ET Mg2+
L'élévation du [Ca2+] i est principalement due à la dynamique d'ouverture des canaux perméables au calcium qui sont présents à la fois au niveau de la membrane
[PDF] Ions calcium uniques pour un étalon de fréquence optique
29 jui 2005 · 5 4 2 Mise en évidence de l'effet du micromouvement 87 de fréquence optique basé sur l'ion calcium
Mise en évidence de la fixation des ions calcium sur la membrane
Mise en évidence de la fixation des ions calcium sur la membrane des globules rouges humains à l'aide de l'électrophorèse en phase liquide
[PDF] Les entrées de calcium au voisinage du potentiel de repos
Chez diverses espèces de mammifères des canaux calcium de type L (sen- sibles aux dihydropyridines) et T ont été mis en évidence dans les cellules de la zone
Comment mettre en évidence les ions calcium ?
Ion calcium : Ca2+ (incolore)ion oxalate C2O ion cuivre II : Cu2+ (bleu) ion hydroxyde OH– ion aluminium : Al3+ (incolore) ion hydroxyde OH– ion zinc : Zn2+ (incolore) ion hydroxyde OH– Quel est le test d'identification de l'ion calcium ?
REMARQUES: Pour mettre en évidence les ions magnésium on peut utiliser la liqueur de savon mais ce réactif n'est pas spécifique des ions Mg 2 +, il réagit également avec les ions calcium Ca 2 +.Comment mettre en évidence le magnésium ?
Lorsque quelques gouttes d'une solution de nitrate d'argent sont ajoutées à une solution aqueuse légèrement acide contenant des ions chlorure, un précipité de chlorure d'argent de couleur blanche se forme.
THÈSE DEDOCTORAT
DE L'UNIVERSITÉ DEPROVENCE
spécialité : Physique Quantique présentée parCaroline LISOWSKI
pour obtenir le grade de Docteur de de l'Université de ProvenceIONS CALCIUM UNIQUES
POUR UN ÉTALON DE FRÉQUENCE OPTIQUE
soutenue le 15 juin 2005 devant le jury composé deChristophe BLONDEL examinateur
Michael DREWSEN rapporteur
Robin KAISER rapporteur
Martina KNOOP examinateur
Pascale ROUBIN président
Fernande VEDEL directeur
Laboratoire Physique des Interactions Ioniques et MoléculairesUniversité de Provence - Marseille
Remerciements
Les premières pages de cette thèse sont pour moi l'occasion de remercier Fernande Vedel pour m'avoir accueilliedans l'équipequ'elle dirige.J'ai pu travaillersur une expé- rience passionnante, et mettre en pratique mes connaissancesde physique atomique et demécanique quantique. J'ai apprécié énormément les qualités humaines de toute l'équipe,
dans laquelle règne équilibre et bonne humeur. J'ai été très heureuse que Michael Drewsen et Robin Kaiser acceptent d'être rap- porteurs de ma thèse malgré leurs agendas surchargés en cette période de l'année. Je remercie Christophe Blondel et Martina Knoop d'avoir fait partie du jury et Pascale Roubin de m'avoir fait l'honneur de le présider. C'est Caroline qui m'a accueillie lors de ma première visite dans l'équipe pour mon stage de DEA. Sa présentation claire et pédagogique, son dynamisme et sa bonne humeur n'ont pu que m'inciter à venir travailler dans cette équipe. Je la remercie pour sagrande disponibilité. Dès que j'avais une question, elle était toujours là pour y répondre.
Merci également pour m'avoir appris à écrire en Latex et aidé lors de la rédaction de ce
manuscrit. Je tiens à remercier chaleureusement Martina pour m'avoir appris tout ce qu'il fallait pour faire fonctionner la manip. Elle m'a fait confiance, et j'ai ainsi pu être auto- nome. Je lui suis très reconnaissante d'avoir partagé avec moises connaissances expéri- mentales. C'est avec Gaëtan que je partageais mon bureau. Merci à lui pour m'avoir fait profiter de toutes ses connaissances dans le domaine des lasers et des asservissements. Son sens physique et son approche expérimentale m'ont été d'une grande aide. Merci à lui également pour sa gentillesse, son optimisme et son écoute. Sans Didier, les premières mesures de la durée de vie du niveau D 3 ?2n'auraient pas pu être faites. Suite à de nombreuses discussions, il a conçu un nouveau programme d'acquisition. Merci à lui aussi pour sa disponibilité et sonaide en informatique. Je remercie également Marie, toujours disponible et prête à répondre à mes ques- tions sur les lasers. Merci à Michel pour ses connaissances et son aide en électronique. Je remercie Thierry, l'autre doctorant de l'équipe, ainsi que tous les stagiaires. Merci à ma famille et mes amis, qui ont été un soutien important pendant ces trois années. Je tiens à remercier en particulier mes parents, mon frère Vincent, Christiane, Natha et Kalou, d'être venus m'écouter lors de la soutenance,et un grand merci à tous ceux qui ont pensé à moi le jour J. Mes derniers remerciements seront pour mon Lio, qui a su me soutenir tout le long de ma thèse, notamment lors des derniers week-ends de rédaction, qui sait trouver les mots justes quand rien ne va plus, et qui croit en moi. Cette thèse lui est bien entendu dédiée.Table des matières1 Introduction7
1.1 Principe d'un étalon de fréquence atomique . . . . . . . . . . . .. . . . 8
1.2 Caractéristiques d'un étalon de fréquence atomique . . . .. . . . . . . . 8
1.3 Vers des horloges plus performantes . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . 9
1.3.1 Les peignes de fréquences . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
1.3.2 Les horloges optiques : atomes ou ion unique . . . . . . . . . . .11
1.4 Le projet de Marseille . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
1.5 Plan de la thèse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
2 Principes des techniques mises en oeuvre 17
2.1 Le piège . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
2.1.1 Piégeage de particules chargées . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
2.1.2 Piège de Paul . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
2.1.3 Équation du mouvement des ions et solutions . . . . . . . . . . .19
2.1.4 Piège de Paul-Straubel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
2.2 Le refroidissement des ions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22
2.2.1 L'ion calcium . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
2.2.2 Le refroidissement laser . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
2.2.3 Couplage ion-piège et régime de Lamb-Dicke . . . . . . . . . . . 26
3 Les sources lasers29
3.1 Le laser de refroidissement à 397 nm . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 29
3.2 Le laser repompeur à 866 nm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
3.2.1 Diodes laser en cavité étendue . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
3.2.2 Stabilisation de la fréquence à 866 nm . . . . . . . . . . . . . . . 33
3.3 Le laser d'horloge à 729 nm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
3.3.1 Stabilisation de la fréquence à 729 nm par la technique dePound-
Drever-Hall . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 403.3.2 Décalage en fréquence du laser à 729 nm . . . . . . . . . . . . . 49
3.4 Mesure des waists . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
3.5 Mesure par autocorrélation des largeurs des lasers . . . . .. . . . . . . . 50
34TABLE DES MATIÈRES
4 Préparation d'un ion calcium57
4.1 Le dispositif expérimental . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .57
4.1.1 Piège . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
4.1.2 Création des ions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
4.1.3 Enceinte à vide . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
4.1.4 Injection des faisceaux lasers dans le piège . . . . . . . . . .. . 59
4.1.5 Détection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
4.1.6 Automatisation de l'expérience . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
4.2 Détermination du champ magnétique local . . . . . . . . . . . . . . .. . 63
4.3 Création des ions et obtention d'un ion unique . . . . . . . . . .. . . . . 66
4.3.1 Création et refroidissement des ions . . . . . . . . . . . . . . . .66
4.3.2 Réduction du nombre d'ions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
4.3.3 Vers un ion unique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
5 Réduction du micromouvement71
5.1 Méthodes usuelles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
5.1.1 Méthode visuelle : déplacement spatial . . . . . . . . . . . . . .72
5.1.2 Corrélation champ RF-photons . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
5.1.3 Spectre d'excitation de l'ion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
5.1.4 Mesure des bandes latérales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
5.2 Le phénomène de résonance noire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
5.2.1 Description qualitative par l'atome habillé . . . . . . . . . .. . . 74
5.2.2 Résonances noires des ions en mouvement . . . . . . . . . . . . 79
5.3 Simulations numériques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
5.3.1 Équations de Bloch optiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
5.3.2 Doublet Autler-Townes et résonance noire . . . . . . . . . . . . . 82
5.3.3 Effet de la puissance des lasers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
5.3.4 Effet de la largeur des lasers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
5.4 Observations expérimentales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .85
5.4.1 Effet de la puissance des lasers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
5.4.2 Mise en évidence de l'effet du micromouvement . . . . . . . . .87
5.4.3 Géométrie des faisceaux lasers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
5.5 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
6 Mesure de la durée de vie du niveauD5
?2936.1 Les calculs théoriques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
6.2 Les mesures précédentes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
6.2.1 Les mesures faites sans refroidissement laser . . . . . . . .. . . 94
6.2.2 La technique d'"electron-shelving" à l'oeuvre . . . . . . .. . . . 97
6.2.3 Deux mesures originales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
6.3 Mesures sur un nuage d'ions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
6.3.1 Mesures par "electron-shelving" . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
6.3.2 Evaluation des incertitudes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
TABLE DES MATIÈRES5
6.3.3 Résultats . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
6.4 Mesures sur un ion unique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
6.4.1 Mesures par "electron-shelving" . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
6.4.2 Evaluation des incertitudes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
6.4.3 Résultats . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
6.4.4 Comparaison des deux méthodes d'analyse . . . . . . . . . . . . 115
6.5 Discussion des résultats . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
6.5.1 Comparaison des deux mesures . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
6.5.2 Comparaison avec les autres valeurs expérimentales . . .. . . . 117
7 Mesure de la durée de vie du niveauD3
?21197.1 Les calculs théoriques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119
7.2 Les mesures précédentes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120
7.3 Méthode de mesure sur un ion unique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123
7.4 Expériences . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
7.4.1 Mise en oeuvre de la séquence de mesure . . . . . . . . . . . . . 126
7.4.2 Mesures effectuées . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127
7.4.3 Discussion des résultats . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128
8 Vers un étalon de fréquence optique131
8.1 Principe d'un étalon de fréquence optique basé sur un ion unique . . . . . 131
8.2 Effets systématiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133
8.2.1 Effet Zeeman . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133
8.2.2 Interaction avec les champs électriques DC et leurs gradients . . . 139
8.2.3 Interaction avec les champs électriques AC . . . . . . . . . . .. 146
8.2.4 Effet Doppler du second ordre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154
8.2.5 Résumé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155
A Quelques données161
A.1 Quelques constantes fondamentales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .161 A.2 Coefficients 3-j . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161 A.3 Coefficients 6-j . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162B Effet Zeeman du premier ordre pour
40Ca?163
C Formules générales165
C.1 Moment quadrupolaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165 C.2 Moment dipolaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165 C.3 Pulsation de Rabi d'une transition quadrupolaire . . . . . .. . . . . . . . 166 C.4 Pulsation de Rabi d'une transition dipolaire . . . . . . . . . .. . . . . . 166 C.5 Lien entre champ électrique et intensité . . . . . . . . . . . . . .. . . . 1676TABLE DES MATIÈRES
Chapitre 1Introduction
Les étalons atomiques de fréquences sont utilisés aussi bien pour la recherche fon- damentalequepourdes applicationspratiques dans de nombreuxdomaines.Tout d'abord, ils jouent un rôle très important en métrologie. En effet, laseconde, unité de mesure du temps du système international, est définie depuis 1967 comme"la durée de 9 192 631770 périodes de la radiation correspondant à la transition entre les deux niveaux hyper-
fins de l'état fondamental de l'atomede133Cs"[1]. À l'heure actuelle, l'unitéde temps est
réalisée par des étalons primaires de fréquence avec une incertitude relative inférieure à
10 ?15[2]. Le temps est ainsi la grandeur physique dont la réalisation est la plus exacte. Ilparaît alors naturel d'essayer de relier d'autres unités à celle du temps et des fréquences.
Ainsi, le mètre est défini depuis 1983 comme"la longueur du trajet parcouru dans le vide parlalumièrependantuneduréede1/299792458 seconde"[3]. Cettedéfinitionéquivautà fixer la vitesse de la lumière à une valeur conventionnelle.Aujourd'hui grâce au mètre
et à la seconde, la définition de l'ampère permet d'établir audixième de millionième près
les principaux étalons du domaine électrique. Les performances des étalons atomiques de fréquences sont mises à profit en phy- sique fondamentale. La détermination expérimentale de nombreuses constantes fonda- mentales repose sur des mesures de fréquences. Citons, entre autres, les mesures de la constante de Rydberg [4], du rapport entre la masse de l'électron et celle du proton [5] et des rapportsh ?MCs[6],h ?MRb[7]. Par ailleurs, certaines théories modernesprévoient une violation du principe d'équivalence d'Einstein impliquant une variation des constantes fondamentales [8]. Les étalons atomiques de fréquences offrent la possibilité de tester en laboratoire ces théories, notamment en recherchant une éventuelle dérive de la constante de structure fine [2, 9, 10]. Citons aussi l'interférométrielongue distance (VLBI), la me-sure des périodes des pulsars, la mise en évidence de la variation de la période de rotation
de la Terre [11]. Les étalons atomiques de fréquences s'avèrent également très utiles pour des ap-plications plus quotidiennes. Par exemple, ils servent à synchroniser des réseaux de télé-
communications. En navigation, des étalons atomiques de fréquences sont utilisés dans les systèmes de positionnement, tel que le système GPS qui fonctionne avec un ensemble d'horloges atomiques embarqués à bord de 24 satellites [11]. 78CHAPITRE 1. INTRODUCTION
1.1 Principe d'un étalon de fréquence atomique
Un étalon de fréquence atomique comprend trois composants importants : un oscil- lateurlocalayantunebonnestabilitéàcourt terme,uneréférence atomiqueet undispositif de traitement du signal qui permet d'asservir l'oscillateur local sur la référence atomique. Un schéma de principe est représenté sur la figure 1.1. oscillateur local sortie référence atomique FIG. 1.1 -Représentation schématique d'un étalon de fréquence atomique.1.2 Caractéristiques d'un étalon de fréquence atomique
Les qualités exigées pour un étalon de fréquence atomique sont son exactitude, sa précision, sa stabilité et sa reproductibilité. L'exactitude représente l'incertitude sur l'écart entre la fréquence intrinsèque de latransition atomique de la référence et la fréquence effectivement délivrée par l'horloge
(oscillateur local). Les effets physiques qui déplacent expérimentalement la fréquence atomique sont nombreux. Dans des conditions expérimentales, la fréquence mesurée estdéplacée par des effets tels que les effets Zeeman et Stark, l'effet Doppler, les effets liés à
la technique d'interrogation, etc. Les horloges actuellesau césium et au rubidium ont une incertitude relative inférieure à 10 ?15[2]. La précision est la résolution de la mesure qui dépend de la largeur de la transition atomique observée divisée par la fréquence de cette transition. La limite de la largeur est donnée par la largeur naturelle de la transition d'horloge. La stabilité en fréquence d'une horloge traduit son aptitude à reproduire la même fréquence moyenne au cours du temps. Elle dépend du temps d'intégrationt. Pour des temps courts (temps d'interrogation), elle est donnée par la stabilité intrinsèque de l'os-cillateur qui délivre la fréquence étalon. À moyen terme (temps de rétro-action), elle est
1.3. VERS DES HORLOGES PLUS PERFORMANTES9
limitée par la largeur observée de la transition atomique etdépend de la qualité du signal
d'interrogation. Elle est communément caractérisée par l'écart type d'Allan des fluctua- tions relatives de fréquences dans le temps :sy ?t?. Pour un temps de mesuret, cet écart type peut généralement s'écrire [12] : s y ?t???1 Q?S ?B ?Tc t(1.1)Qest le facteur de qualité atomique, égal à la fréquence de la transitionn0divisée par la
largeur observée de la résonance atomiquedn. La limite ultime dednest la largeur natu- relle de la transition atomique. En pratique, elle est généralement restreinte par le temps d'interrogation des atomes ou par des limites techniques comme le bruit de l'oscillateur d'interrogation.S ?Best le rapport signal sur bruit de la détection de la transitionatomique effectuée en un tempsTc. La reproductibilitéest l'écart relatif entre les valeurs de fréquence données par deux étalons identiques. La pérennité du temps atomique est assuré par le fonctionnement en continu de plusieurs horloges en parallèle qui sont régulièrement comparées entre elles. Cette comparaison permet de calculer la référence de temps international : le Temps Ato- mique International (TAI).1.3 Vers des horloges plus performantes
Aujourd'hui, les horloges les plus exactes sont les fontaines atomiques [13], qui utilisent des atomes refroidis par laser à des températuresde l'ordre du microkelvin pour limiter les causes d'élargissement (effet Doppler). Ces dispositifs fonctionnent avec des atomes de césium ou de rubidium interrogés avec la méthode deRamsey spatiale. La transition d'horloge est une transition hyperfine de l'étatélectronique fondamental à 9192 631 770 Hz (Cs) ou environ 6 834 682 610 Hz (Rb). Avec des tempsd'interrogation
proche de 1 s, la résonance peut être détectée avec une largeur de raie de l'ordre de 1 Hz.
Le facteur de qualité correspondant est alors voisin de 1010. La stabilité des meilleures
fontaines atomiques est limitée par le bruit de projection quantique [14]. Avec 107atomes contribuant au signal d'horloge, une stabilitéde 1,5 ?10?14à 1 s a récemment été obtenue avec la fontaine FO2 du laboratoire BNM-SYRTE. Les fontaines dece laboratoire sont les premiers étalons de fréquence à posséder une exactituderelative dans la gamme des 10 ?16: 6 ?10?16pour le rubidium et 8 ?10?16pour le césium [2]. Ces exactitudes pourraient être encore améliorées [15] mais il est difficilement concevable d'obtenir avec ces dispositifs une valeur inférieure à 1 ?10?16[13]. Pour améliorer la stabilité de fréquence de ces étalons, on pourrait augmenter le nombre d'atomes interrogés car le bruit de projection quantique est inversement propor- tionnel à la racine carrée de ce nombre d'atomes [14]. Cependant, ce gain s'effectuerait au détriment de l'exactitude de l'horloge à cause du déplacement de fréquence induit par les collisions entre les atomes froids [16]. Pour pousser encore plus loin les performances des étalons de fréquences, il semble donc nécessaire d'augmenter soit le temps d'interro- gationtsoit le facteur de qualité atomiqueQ. Plusieurs voies sont actuellement étudiées.10CHAPITRE 1. INTRODUCTION
À cause de la gravité terrestre, le temps d'interrogation dans une fontaine atomique est limité à environ 1 s pour un dispositifde taille raisonnable. En revanche, ce temps peut être augmenté jusqu'à une dizaine de secondes dans une horloge embarquée à bord d'un satellite. Plusieurs projets sont engagés dans cette voie :ACES de l'agence spatiale euro-quotesdbs_dbs33.pdfusesText_39[PDF] les fautes d orthographe récurrentes
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