Caroline Champenois

métrologie des fréquences avec des ions piégés

Des ions piégés comme support d'étalons de fréquence

Les ions piégés ont depuis longtemps été considérés comme des supports pertinents pour des étalons de fréquence, tout d'abord dans le domaine micro-onde puis dans le domaine optique. Notre groupe travaille avec des ions calcium dans la perspective d'applications métrologiques et les performances attendues pour une horloge optique basée sur un ion unique de calcium ont été estimées ici. Grâce à un piégeage cohérent de population à trois photons se produisant dans les ions de la famille du calcium, nous avons pu proposer un étalon de fréquence THz basé sur ces ions. Une de nos contributions originales à la métrologie des fréquences avec des ions piégés est la proposition d'une horloge optique basée sur un anneau d'ions plutôt que sur un ion unique (ou une chaîne d'ions). Des ions froids s'organisent en anneau quand ils sont piégés dans un piège multipolaire linéaire dont la raideur du confinement axial est suffisante pour en assurer la stabilité. (à propos de la transition structurelle vers une structure à deux anneaux) .



Les conditions d'équilibre mécanique et les calculs d'effets systématiques ont été conduits dans le groupe CIML, en collaboration with Masatoshi Kajita, du NICT (Tokyo), professeur invité de l'Université de Provence au démarrage de ce travail.