Simulation quantique du modèle d'Anderson: variations expérimentales sur le rotateur frappé quantique

Abstract

Ce manuscrit d'Habilitation à Diriger des Recherches décrit une sélection de mes activités de recherche réalisées au sein du groupe Chaos Quantique du laboratoire de Physique des Lasers, Atomes et Molécules depuis mon recrutement en tant que Maître de Conférences en Septembre 2010. Depuis mon arrivée au PhLAM, j'ai essentiellement travaillé sur des plateformes expérimentales d'atomes froids réalisant un Rotateur Frappé Quantique (RFQ ou Quantum Kicked Rotor): Des atomes froids sont soumis à un potentiel optique sinusoïdal pulsé. Le transport (diffusion) des atomes classiquement attendu fait place à des phénomènes purement quantiques comme la localisation dynamique, un arrêt complet du transport des atomes. Sous certaines conditions liées aux paramètres appliqués pendant les séquences expérimentales, il s'avère que ce système correspond formellement à un phénomène prédit à l'origine en physique de la matière condensée quand un électron évolue dans un milieu désordonné: la localisation d'Anderson. Les résultats présentés dans ce manuscrit concernent l'étude expérimentale du modèle d'Anderson: sa dépendance au nombre de dimensions, sa sensibilité face à la présence (ou l'absence) de symétrie. Le très bon degré de contrôle des paramètres nous ont permis de démontrer au cours de cette décennie que le RFQ est un excellent simulateur quantique du système quantique désordonné qu'est le modèle d'Anderson.