STAGE OFFRE DE STAGE : DES ATOMES ULTRAFROIDS DANS UN GRAVIMÈTRE ATOMIQUE

Le SYRTE développe un gravimètre atomique dont le principe de fonctionnement repose sur des techniques d’interférométrie atomique. Ce développement s’inscrit dans le cadre de la participation du SYRTE au projet de balance du watt du Laboratoire National de Métrologie et d’Essais (LNE), qui participe à l’effort de la communauté internationale de redéfinition de l’unité de masse, le kilogramme, basée encore aujourd’hui sur un artefact matériel.

Le gravimètre développé par le SYRTE permet de mesurer l’accélération de la pesanteur avec une excellente sensibilité, et devrait surpasser en exactitude les performances des meilleurs gravimètres absolus «classiques», dont l’exactitude relative est de quelques 10-9g. L’interféromètre est réalisé à l’aide d’une séquence d’impulsions laser appliquées sur un nuage d’atomes froids de 87Rb en chute libre. La sensibilité sur la mesure de g est de 2×10-8g sur 1s, comparable à l’état de l’art en gravimétrie absolue (limitée par les vibrations parasites). L’exactitude de la mesure est actuellement estimée à 4×10-9g. Elle est limitée principalement par l’accélération de Coriolis et les effets d’aberrations des fronts d’onde des lasers. Ces deux effets sont liés aux trajectoires transverses des atomes pendant la chute libre, liées à la température résiduelle des atomes, de l’ordre de 2 µK, et qu’il est nécessaire de mieux contrôler. Ces effets systématiques peuvent être réduits en utilisant une source d’atomes plus froids.