STAGE Test de la relativité restreinte par une mesure de grande exactitude de l’effet Sagnac pour les ondes de matière

Date de mise à jour de l’offre

Systèmes de Référence Temps-Espace SYRTE-Observatoire de Paris :

https://syrte.obspm.fr Situé à l’Observatoire de Paris, le SYRTE - Systèmes de Référence Temps-Espace - est une unité mixte de recherche (UMR 8630) du CNRS, de l’Observatoire de Paris - Université PSL et de Sorbonne Université. Alliant recherche de très haut niveau et services scientifiques, le SYRTE se place aujourd’hui au premier rang international dans des champs disciplinaires variés : métrologie du temps et des fréquences, systèmes de référence célestes, rotation de la Terre, histoire de l’astronomie. La pluridisciplinarité du SYRTE se retrouve aussi dans ses compétences transverses - théorie, instrumentation, traitement et analyse de données - et dans la diversité de ses objectifs qui vont de la physique fondamentale jusqu’au transfert industriel.

Description de la mission

Les capteurs inertiels à atomes froids offrent de nombreuses applications en physique fondamentale (tests des lois de la gravitation, astronomie gravitationnelle), en géosciences (mesures du champ de gravité ou de la rotation terrestres) et en navigation inertielle (centrales inertielles). Le fonctionnement de ces capteurs repose sur l'interférométrie atomique mettant à profit des superpositions entre états quantiques d’impulsions différentes d’un atome. Ces superpositions d’états sont obtenues à l’aide de transitions optiques à deux (ou plusieurs) photons communiquant une impulsion à l’atome et jouant le rôle de lames séparatrices et de miroirs pour les ondes de matière. Le SYRTE est un laboratoire pionnier du domaine, reconnu mondialement pour son expertise en métrologie de ces capteurs quantiques, leur utilisation pour différentes applications, et leur transfert technologique.
Ce stage a pour objectif de poursuivre le développement de l’expérience de gyromètre-accéléromètre à atomes froids du SYRTE et de l’utiliser pour conduire un test de l’effet Sagnac (apparition d’un déphasage dans un interféromètre possédant une aire physique et mis en rotation) pour les ondes de matière, avec une exactitude inégalée (2 ordres de grandeur meilleure que les expériences précédentes). Le stage mêlera des aspects d’instrumentation visant à améliorer la stabilité du gyromètre et des aspects de modélisation pour comprendre les effets systématiques de la mesure (compréhension fine de l’interaction lumière-matière responsable de la création de l’interféromètre). L’adéquation entre calculs théoriques et données expérimentales sera mise à l’épreuve durant le stage.
Dans le cas d’une poursuite en thèse, vous travaillerez au développement d’une nouvelle expérience de gyromètre-accéléromètre à atomes ultra-froids double axe permettant d’atteindre une stabilité de 10−12 rad/s pour les mesures de rotation, représentant une amélioration de deux ordres de grandeur par rapport au niveau actuel. Parvenir à un tel niveau de sensibilité constituerait, entre autre, une révolution dans le domaine de la sismologie, en offrant la possibilité de connaître la vitesse locale des ondes sismiques et leur direction de propagation.

Profil recherché

optique et laser, instrumentation, physique atomique.

Niveau de qualification requis

Bac + 4/5 et +
  • Employeur
    Systèmes de Référence Temps-Espace SYRTE-Observatoire de Paris
  • Secteur d’activité de la structure
    Enseignement - Formation - Recherche
  • Effectif de la structure
    De 51 à 250 salariés
  • Site internet de la structure
    https://syrte.obspm.fr
  • Type de stage ou contrat
    Stage pour lycéens et étudiants en formation initiale
  • Date prévisionnelle de démarrage
  • Durée du stage ou contrat
    Plus de 4 mois et jusqu'à 6 mois
  • Le stage est-il rémunéré ?
    Oui
  • Niveau de qualification requis

    Bac + 4/5 et +
  • Lieu du stage
    SYRTE - Observatoire de Paris, 77 avenue Denfert Rochereau,
    75014 PARIS 14E ARRONDISSEMENT
  • Accès et transports
    https://syrte.obspm.fr/spip/presentation/article/acces-au-site-de-l-observatoire-de-paris