Condensat de Bose-Einstein dans un piège anisotrope. Cohérence en phase et propriétés thermodynamiques

Cet ouvrage s'interesse aux proprietes d'un condensat de Bose-Einstein atomique dans un piege tres anisotrope. Apres une breve introduction theorique, nous presentons succinctement le dispositif et les techniques experimentales qui ont permis de realiser ces travaux, en insistant particulierement sur l'analyse des images du nuage atomique ultrafroid apres temps de vol. Nous nous interessons ensuite au comportement du nuage thermique a des temperature proches de la temperature critique. Nous mettons en particulier en evidence un decalage de la temperature critique et une reduction de la fraction condensee dus aux interactions, en bon accord avec une description de type Hartree-Fock du nuage mixte. Enfin, nous consacrons un part importante de cet ouvrage a l'etude des fluctuations de phase dans un condensat tres allonge (“quasi-1D”), etude basee sur la mesure de la distribution en impulsion par spectroscopie de Bragg. Nous montrons experimentalement et theoriquement qu'en presence de fluctuations de phase importantes, la distribution en impulsion est tres proche d'une lorentzienne, et notablement elargie par rapport a la distribution etroite et quasiment gaussienne attendue pour un vrai condensat. Nos mesures de la largeur en impulsion, et l'observation de fluctuations de densite fortement reduites par rapport a une distribution thermique “ordinaire”, confirment ainsi la validite de l'approche de Bogoliubov pour decrire les quasi-condensats en dimensionnalite reduite.