High sensitivity matter-wave interferometry : towards a determination of the fine structure constant below 10^-10 .

La constante de structure fine ? peut etre determinee a partir de la mesure du rapport h/m entre la constante de Planck et la masse d'un atome m. La comparaison de la valeur experimentale de l'anomalie du moment magnetique de l'electron ou du muon a leurs valeurs theoriques predites par le Modele Standard et utilisant cette valeur de ? permet d'accomplir un test tres precis de ce modele. Mon travail de these a porte principalement sur la mesure du rapport h/m de l'isotope 87 du rubidium en utilisant un nouveau dispositif experimental concu pour produire une source ultra-froide par evaporation dans un piege dipolaire tout-optique charge par une melasse optique. Nous avons optimise les parametres du dispositif a l'aide d'un algorithme genetique, ce qui nous a permis de produire un condensat de Bose Einstein, contenant 120.000 atomes, polarise dans l'etat F=1, mF=0, avec un temps de cycle de 3,5 secondes. Nous avons ensuite installe le dispositif laser d'interferometrie atomique, pour interroger un nuage d'atomes froids produit dans une melasse optique. En combinant un interferometre utilisant des transitions Raman et la technique des oscillations de Bloch, nous avons demontre une sensibilite sans precedent sur la mesure de h/m correspondant a une incertitude statistique relative de 8.5 10-11 en 48h de temps d'integration, soit 4.3 10-11 sur ?. Cette sensibilite nous a permis d'etudier experimentalement de nombreux effets systematiques. Nous avons de plus mene un travail de modelisation qui a contribue a la mise en place de protocoles visant a compenser les biais induits par les effets systematiques. Nous presentons un bilan provisoire du budget d'erreurs associe a ces ef