Régime fortement corrélé dans des atomes ultra froids en rotation
Institution:
Paris 11Disciplines:
Directors:
Abstract EN:
Research in quantum gases is particularly active. Many of these atomic systems correspond to those coming from condensed matter physics. It is the case for rapidly rotating quantum gases which in some limit, is analogous to that of the quantum Hall effect. In this thesis, we analyze the strongly correlated regime reached in rapid rotation. The richness of the quantum Hall physics is combined to the peculiarities of cold atomic gases (tunable interactions, bosonic and fermionic statistics, etc. ). In particular, we show the formation of a Fermi sea out of a bosonic gas in dipolar interaction. The case of its instability by formation of Cooper pairs is discussed (Moore-Read state). Correlations on spherical geometry by use of density-density correlations are being analyzed. Finally, we address by the Hamiltonian formalism developed by R. Shankar and G. Murthy, the gap calculation at the principal fraction nu=1/2 for bosons with dipolar interactions and discuss about contradicting results
Abstract FR:
Les gaz d’atomes ultra froids font état d’une recherche particulièrement active. Un grand nombre de ces systèmes atomiques ont des correspondances avec des systèmes électroniques de matière condensée. Le cas des gaz soumis à une rotation rapide en fait partie car dans une certaine limite, la physique y est analogue à celle de l’effet Hall quantique. Dans ce manuscrit nous analysons le régime fortement corrélé atteint en rotation rapide. Toute la richesse de la physique de l’effet Hall quantique s’y retrouve mêlée aux particularités des systèmes atomiques (interactions modulables, statistiques bosonique et fermionique, etc. ). En particulier, nous montrons la formation d’une mer de Fermi alors que le gaz sous jacent est un gaz de bosons dipolaires. Le cas d’une instabilité à la formation de paires de Cooper (état de Moore-Read) y est aussi discuté. Nous analysons les corrélations sur la géométrie sphérique par l’intermédiaire des corrélations densité-densité. Enfin, nous abordons, par le formalisme Hamiltonien de R. Shankar et G. Murthy, le calcul de gaps à la fraction principale nu=1/2 pour des interactions dipolaires et discutons de résultats contradictoires.