Interférométrie non-linéaire dans les condensats de Bose Einstein : effet des interactions entre atomes

La septième leçon a été consacrée à l’étude des non-linéarités dans les condensats de Bose Einstein, dues aux interactions entre atomes. Ces interactions, liées aux collisions élastiques dans l’échantillon, ont pour effet d’introduire un terme non linéaire dans l’équation décrivant l’évolution des ondes de matière tout à fait analogue à la non-linéarité produite dans la propagation de photons par un indice de réfraction dépendant de l’intensité (effet Kerr). Mais, alors que l’effet Kerr nécessite l’introduction sur le parcours des photons d’un milieu matériel extérieur au système, les non-linéarités du condensat sont quant à elles intrinsèques. L’optique atomique, contrairement à l’optique photonique est donc spontanément non-linéaire. La phase des ondes de matière en est affectée. Elle présente des phénomènes d’étalement et de résurgence que nous avons décrits. Des expériences récentes ayant mis en évidence ces effets non-linéaires intrinsèques aux condensats ont été décrites. La possibilité d’utiliser ces effets pour préparer et étudier des états « chats de Schrödinger » atomiques a été mentionnée.