Postdoctorant (H/F) - étude expérimentale de gaz quantique

Les missions du poste

La personne recrutée en post-doctorat travaillera sur une expérience de gaz quantiques dipolaires réalisés avec des atomes de chrome. L’équipe d’accueil étudie le magnétisme quantique hors-équilibre avec des systèmes de spins interagissant à distance en réseaux optiques, et cherche en particulier à mesurer le développement d’intrication dans ces système accompagnant le phénomène de thermalisation quantique. La personne recrutée contribuera d’abord à l’assemblage de la nouvelle chambre d’expérience UHV, et à la mise en place du nouveau système lasers de refroidissement et de piégeage. Elle aura un rôle moteur dans l’obtention d’un BEC, puis dans son chargement en réseau optique. Elle mettra en place les nouveaux outils que l’équipe a prévus pour aller au-delà de ses précédentes études, afin d’obtenir des résultats nouveaux sur la physique des systèmes à N-corps en interaction.

Activités

La personne recrutée en post-doctorat rejoindra le groupe Gaz Quantiques Magnétiques du Laboratoire de Physique des Lasers. Son premier objectif sera d’obtenir des gaz quantiques de chrome en réseau dans un nouvel environnement expérimental, plus stable, et plus flexible. Elle participera activement dans un second temps à l’étude des propriétés du spin collectif d’un ensemble de typiquement 10^4 atomes piégés en géométrie 2D, en mesurant les fluctuations quantiques de ses composantes, pour obtenir des témoins d’intrication.
Les outils techniques de base de cette activité sont les lasers continus, les systèmes ultravides, les systèmes d’asservissements, l’imagerie par fluorescence. La personne recrutée ainsi que l’équipe développeront de plus ensemble de nouvelles compétences en optique adaptative, afin d’explorer de nouvelles géométries de piégeage ; et mettront en place de nouveaux outils destinés à améliorer la répétabilité de l’expérience (bobines sous vide pour mieux contrôler un champ RadioFréquence), et le contrôle du champ magnétique (mesure proche des atomes par spectroscopie).

Compétences

La personne recrutée doit être titulaires d'un doctorat portant sur l’interaction laser-matière, et posséder d'excellentes compétences expérimentales. Une expérience dans la physique des atomes froids (refroidissement laser), l’optique quantique ou les horloges atomiques sera un avantage certain, un attrait pour la physique quantique à N corps sera la bienvenue. La personne recrutée devra aussi avoir une excellente aptitude au travail collectif.

Contexte de travail

Les gaz dipolaires en réseau constituent des systèmes très pertinents pour l’étude du magnétisme quantique. Les atomes magnétiques ont permis d’obtenir des résultats originaux par rapport aux autres plateformes disponibles (Rydberg, molécules), car ils peuvent être chargés dans un réseau optique dans un état de basse entropie.
La phase de reconstruction de l’expérience chrome est l’occasion pour le candidat d’acquérir de solides connaissances dans l’ensemble des techniques expérimentales sophistiquées des atomes ultra-froids. Il pourra aussi exprimer sa créativité scientifique grâce à la grande flexibilité de l’expérience conçue.
L’activité se déroulera au sein du Laboratoire de Physique des Lasers. Le groupe Gaz Quantiques Magnétiques (GQM, https://gqm.lpl.univ-paris13.fr/ ) a développé trois expériences pour étudier les propriétés magnétiques d’atomes de grand spin, les deux autres expériences étudiant les propriétés du strontium. Deux autres expériences du LPL utilisent des alcalins (sodium, rubidium). Au total le candidat rejoindra un laboratoire très actif dans le domaine des gaz ultra-froids, avec des sujets d’étude très variés, allant de la turbulence au laser super-radiant.
Deux enseignants chercheurs, un chercheur CNRS et un ingénieur de recherche CNRS sont impliqués dans le projet. Deux enseignants chercheurs, un chercheur CNRS, un postdoctorant, et trois étudiants en thèse travaillant aussi dans le groupe GQM.
Nous avons noué des collaborations fructueuses avec des théoriciens pour l’interprétation de nos résultats. Enfin le LPL assure à nos projets un soutien très solide avec ses ateliers d’électronique, mécanique et optique.

Les gaz dipolaires en réseau constituent des systèmes très pertinents pour l’étude du magnétisme quantique. Les atomes magnétiques ont permis d’obtenir des résultats originaux par rapport aux autres plateformes disponibles (Rydberg, molécules), car ils peuvent être chargés dans un réseau optique dans un état de basse entropie.
La phase de reconstruction de l’expérience chrome est l’occasion pour le candidat d’acquérir de solides connaissances dans l’ensemble des techniques expérimentales sophistiquées des atomes ultra-froids. Il pourra aussi exprimer sa créativité scientifique grâce à la grande flexibilité de l’expérience conçue.
L’activité se déroulera au sein du Laboratoire de Physique des Lasers. Le groupe Gaz Quantiques Magnétiques (GQM, https://gqm.lpl.univ-paris13.fr/ ) a développé trois expériences pour étudier les propriétés magnétiques d’atomes de grand spin, les deux autres expériences étudiant les propriétés du strontium. Deux autres expériences du LPL utilisent des alcalins (sodium, rubidium). Au total le candidat rejoindra un laboratoire très actif dans le domaine des gaz ultra-froids, avec des sujets d’étude très variés, allant de la turbulence au laser super-radiant.
Deux enseignants chercheurs, un chercheur CNRS et un ingénieur de recherche CNRS sont impliqués dans le projet. Deux enseignants chercheurs, un chercheur CNRS, un postdoctorant, et trois étudiants en thèse travaillant aussi dans le groupe GQM.
Nous avons noué des collaborations fructueuses avec des théoriciens pour l’interprétation de nos résultats. Enfin le LPL assure à nos projets un soutien très solide avec ses ateliers d’électronique, mécanique et optique.

Contraintes et risques

Risques liés à l'utilisation de lasers continus. Des lunettes de protection devront être utilisées.

Risques liés à l'utilisation de lasers continus. Des lunettes de protection devront être utilisées.