Décohérence anormale d’un système quantique dissipatif à N corps
L’équipe Condensats de Bose-Einstein du laboratoire a étudié comment la cohérence d’un gaz de bosons dans un réseau optique disparaissait en présence d’émission spontanée. Dans l’expérience, des atomes d’Ytterbium sont excités par un laser quasi-résonant puis se désexcitent par émission spontanée. Pour des atomes indépendants (sans interaction), il s’agit d’un cas d’école de désexcitation radiative avec une dynamique temporelle exponentielle.
Nous avons montré que des atomes en interaction fortes ne suivait pas cette loi. Nous observons en effet un ralentissement de la perte de cohérence à cause des interactions, ainsi que l’émergence d’une dynamique universelle en loi de puissance aux temps longs.
Lien vers l’article complet : https://www.nature.com/articles/s41567-019-0678-2
Le bandeau supérieur montre plusieurs images montrant l’évolution de la distribution en vitesses des atomes au cours du temps. Initialement, les atomes forment un condensat de Bose-Einstein (CBE). Un condensat piégé dans un réseau optique se caractérise par une figure d’interférence de Bragg dans la distribution en vitesse traduisant la cohérence spatiale étendue d’un tel état de la matière. L’émission spontanée détruit progressivement cette cohérence et les interférences de la distribution en vitesses disparaissent. La figure principale montre que cette disparition se fait avec une loi de puissance (ligne pleine) pour un système en interactions. Cette loi de puissance diffère significativement de la loi exponentielle habituelle attendue pour des atomes sans interactions (ligne en pointillés).