Mesure de l'effet de recul de l'atome de rubidium par interférométrie atomique : nouvelle détermination de la constante de structure fine pour tester l'électrodynamique quantique - TEL - Thèses en ligne Access content directly
Theses Year : 2012

Measurement of the recoil velocity on rubidium atoms : a new determination of the fine structure constant to test quantum electrodynamics

Mesure de l'effet de recul de l'atome de rubidium par interférométrie atomique : nouvelle détermination de la constante de structure fine pour tester l'électrodynamique quantique

Rym Bouchendira
  • Function : Author
  • PersonId : 885143

Abstract

The fine structure constant \alpha is a dimensionless constant that describes the strength of the electromagnetic interaction. Today, its more accurate value is obtained from the combination of the electron magnetic moment anomaly measurement and complex QED calculations. In this work, we show that it is possible, from the recoil velocity measurement on a rubidium atom when it absorbs a photon, to deduce a value of the ratio h/m(Rb) and of \alpha with a very small incertainty. For such a measurement, we measure a Doppler shift due to an iduced coherent accelation by using Bloch oscillations and an atomic Ramsey-Bordé interferometer. Thanks to a new experimental set up, we have obtained a new value of the fine structure constant with a relative uncertainty of 6, 6 x 10^{-10}. The precision is large enough to verify, for the first time, the munonic and weak interaction contributions to the electron anomaly calculations.
La constante de structure fine est une constante sans dimension qui décrit la force de l’interaction électromagnétique, une des quatre interactions fondamentales en physique. Aujourd’hui, la valeur la plus précise de est obtenue à partir de la mesure de l’anomalie du moment magnétique de l’électron et des calculs complexes de la QED. Dans ce manuscrit, nous montrons qu’il est possible à partir de la mesure de la vitesse de recul d’un atome de rubidium lorsqu’il absorbe un photon de déduire une valeur du rapport h/mRb et de. Le recul est déduit à partir de la mesure, par effet Doppler, de la variation de vitesse induite par un phénomène d’accélération cohérente. Nous utilisons pour cela la technique des oscillations de Bloch et un interféromètre atomique de Ramsey-Bordé. Nous présentons une nouvelle détermination de la constante de structure fine présentant une incertitude relative de 6, 6 × 10−10. L’incertitude est suffisamment faible pour permettre de tester, pour la première fois, la contribution des corrections dues aux hadrons et à l’interaction faible dans le calcul de l’anomalie du moment magnétique de l’électron.
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Dates and versions

tel-01571752 , version 1 (03-08-2017)

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  • HAL Id : tel-01571752 , version 1

Cite

Rym Bouchendira. Mesure de l'effet de recul de l'atome de rubidium par interférométrie atomique : nouvelle détermination de la constante de structure fine pour tester l'électrodynamique quantique. Physique [physics]. Université Pierre & Marie Curie - Paris 6, 2012. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-01571752⟩
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