Les gouttelettes d'atomes ultrafroids représentent un nouvel état de matière qui a été découvert très récemment. Il apparaît dans des gaz d'atomes ultrafroids
lorsque de tels gaz sont caractérisés par une interaction entre atomes qui possède à la fois un aspect attractif et un aspect répulsif. Ceci est notamment
le cas pour des gaz dits dipolaires où les atomes affichent un moment magnétique et interagissent donc par un potentiel d'interaction entre dipôles,
ce dernier pouvant être attractif ou répulsif dépendant de l'orientation relative des dipôles. Un autre exemple est le cas d'un gaz d'atomes ultrafroids à
deux composantes (correspondant, typiquement, à deux états hyperfins différents) où l'interaction entre des atomes appartenant à des composantes
différentes est attractive alors que l'interaction entre des atomes appartenant à la même composante est répulsive. Le caractère de goutte se met en
place lorsque l'attraction entre les atomes est contr-balancée par des effets de fluctuations quantiques.
Le but de ce mémoire est de fournir un résumé sur travaux expérimentaux et les études théoriques qui ont été effectués sur ce sujet, et d'expliquer
le mécanisme qui mène à la formation des gouttelettes. En particulier, nous sommes intéressés à avoir une réponse à la question si on peut
numériquement décrire le comportement de telles gouttelettes de manière quasi-classique, en s'appuyant sur les approximations de Gross-Pitaevskii
ou Truncated-Wigner.
Littérature :
I. Ferrier-Barbut, H. Kadau, M. Schmitt, M. Wenzel, and T. Pfau, Observation of Quantum Droplets in a Strongly Dipolar Bose Gas, Phys. Rev. Lett. 116, 215301 (2016).
L. Chomaz, S. Baier, M.J. Mark, F. Wächtler, L. Santos, F. Ferlaino, Quantum-fluctuation-driven crossover from a dilute Bose-Einstein condensate to a macro-droplet in a dipolar quantum fluid, Phys. Rev. X 6, 041039 (2016)
R. Cabrera, L. Tanzi, J. Sanz, B. Naylor, P. Thomas, P. Cheiney, and L. Tarruell, Quantum liquid droplets in a mixture of Bose-Einstein condensates, Science 359, 301 (2018).
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