Mémoire de master : physique à N corps des atomes de Rydberg en forte interaction
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Many-Body Physics of Strongly Interacting Rydberg Atoms Università degli Studi di Pisa, Dipartimento di Fisica, 2015. Directeur : Prof. Oliver Morsch.
Ce mémoire explore la dynamique hors d’équilibre d’ensembles d’atomes de Rydberg en forte interaction, où les interactions de van der Waals à longue portée donnent lieu à des phénomènes collectifs comme le blocage de Rydberg et l’excitation facilitée.
Sujets clés
- Blocage de Rydberg : lorsqu’un atome est porté dans un état de Rydberg, la forte interaction de van der Waals en C_6/r^6 décale ses voisins hors résonance et empêche leur excitation dans un rayon de blocage.
- Dynamique de facilitation : en présence d’un désaccord fini, l’excitation est inhibée pour les atomes isolés, mais favorisée à une distance particulière où le déplacement vdW compense le désaccord, ce qui engendre des avalanches d’excitation spatialement corrélées.
- Équations de taux et KMC : la dynamique d’excitation est décrite par des équations de taux à profils lorentziens, résolues par des méthodes Monte Carlo cinétiques (algorithme de Gillespie).
La simulation
La simulation d’atomes de Rydberg présentée sur la page Projets s’inspire directement de ce mémoire et de la bibliothèque C++ johannes que j’ai développée à cette occasion.