Détection non destructive en cavité pour des horloges à réseau optique au strontium

Les travaux realises dans le cadre de cette these ont consiste en la realisation d'un systeme de detection non destructif assiste par cavite d'atomes pieges sur reseau optique pour l'amelioration de la stabilite d'une horloge optique au strontium. La caracterisation de ce systeme dans son fonctionnement en regime classique, dans lequel les atomes pieges diffusent suffisamment peu de photons pour ne pas etre expulses du piege durant la detection, a mis en evidence des ameliorations significatives en termes de rapport signal a bruit avec un gain d'un facteur cent en comparaison avec le systeme precedent de detection par fluorescence. Les gains en termes de stabilite par reduction de l'effet Dick restent cependant a concretiser.Pour la realisation du regime quantique, dans lequel moins d'un photon est diffuse par atome durant la detection, des idees nouvelles et des changements significatifs ont du etre operes sur le systeme et un travail theorique consequent a ete entrepris afin de determiner la strategie permettant une amelioration de la stabilite par reduction du bruit de projection quantique par mesure sans demolition de la coherence de l'etat interne atomique.J'y ai egalement aborder l'etude des effets des collisions chaudes des atomes de strontium pieges avec les particules du fond de vide residuel, permettant une amelioration de l'exactitude de l'horloge. Cette these rapporte en particulier la premiere mesure experimentale du deplacement de la frequence de transition d'horloge due a ces collisions ainsi que son etude theorique.