Brevet FR3021120A1 — publié le 20151120

Gravimètre à ondes de matière à séparation micro-ondes au champ magique Le domaine de l'invention est celui des gravimètres à ondes de matière qui permettent d'obtenir des mesures de gravité de très haute précision. Les applications couvrent de très larges domaines techniques allant de la prospection pétrolière à la navigation par corrélation de terrain. Généralement, les gravimètres à ondes de matière utilisent des atomes en chute libre séparés par des impulsions laser de type « Raman ». Une autre possibilité pour réaliser des gravimètres à ondes de matière consiste à utiliser des atomes préalablement refroidis par laser à très 10 basse température proche du zéro degré Kelvin et piégés au voisinage d'un substrat ou « puce atomique » tout au long du cycle de détection. Une architecture de ce type présente notamment les avantages d'une grande compacité et d'une consommation électrique réduite. Le principe de fonctionnement de ce dernier type de gravimètre 15 consiste à piéger les atomes froids au voisinage de la puce au moyen d'un champ magnétique dans une superposition de deux états internes à l'aide d'une transition à deux photons, appelée aussi « impulsion 7r/2 », à les séparer en deux paquets d'ondes atomiques distincts en appliquant un champ micro-onde qui crée un potentiel différent pour les deux états 20 internes. L'axe de mesure coïncide avec l'axe de séparation. Cet axe correspond à l'axe vertical dans le cas d'une mesure du champ local de pesanteur g. Un tel dispositif est décrit dans la demande de brevet FR 2 968 088 de la demanderesse et intitulée « Procédé et dispositif de mesure d'un champ local de gravitation, à ondes de matière intégré sur puce 25 atomique avec séparation micro-onde des atomes. » Le déphasage Aog induit par le champ local de pesanteur g s'écrit : s Act MsT eg = g = Kg (Equation 1) h s étant la distance de séparation entre les deux paquets d'onde, 30 M étant la masse des atomes mis en jeu, 302 1 120 2 Ts étant le temps pendant lequel les deux paquets d'onde sont maintenus séparés et, h la constante de Planck réduite, 5 L'incertitude sur la mesure de g selon ce principe dépend notamment de l'incertitude sur le facteur d'échelle K. La stabilité de ce dernier est limitée en particulier par la stabilité de la distance s entre les deux paquets d'ondes pendant la mesure. En effet, toute fluctuation du champ magnétique statique DC ou micro-onde MW induit des fluctuations de la distance s. Les fluctuations des champs magnétiques sont dues principalement aux fluctuations des sources de courants 'oc et Im circulant dans la puce. Avec les techniques actuelles, ces derniers ne peuvent être que difficilement stabilisés à mieux que leen valeur relative. La demande de brevet FR 2 968 088 décrit un procédé permettant 15 de réduire l'influence des fluctuations du champ magnétique MW sur la distance s à l'ordre 2. Un autre point important concerne le temps de cohérence de l'interféromètre, qui peut être réduit sous l'effet des fluctuations involontaires du champ magnétostatique. La technique habituellement utilisée pour rendre 20 le système robuste à ces fluctuations consiste à utiliser un champ magnétique particulier et deux états internes des atomes du rubidium 57Rb, parfois appelés « états d'horloge » et qui sont les suivants: > IF=1, mF =-1> et, 12> IF=2, mF = 1> 25 Le champ magnétostatique est centré sur le point B0 environ égal à 3.229 Gauss. Dans cette configuration, les fluctuations du champ magnétique DC n'agissent qu'au deuxième ordre sur la différence d'énergie entre les deux états internes considérés. Pour cette raison, ce point de fonctionnement est parfois appelé « champ magique ». 30 Cependant, l'effet de l'application des champs magnétiques DC et MW simultanément modifie la condition de « champ magique », et ceci d'autant plus que le champ MW est important. Pour résoudre ce problème, le dispositif selon l'invention a pour 35 objet un nouveau gravimètre fonctionnant avec des états d'horloge dits « contaminés », dans lequel le champ magnétostatique est ajusté de façon à prendre en compte la présence de champs micro-ondes de séparation. Plus précisément, l'invention a pour objet un gravimètre à ondes de matière permettant la mesure d'un champ local de gravitation, ledit 5 gravimètre comprenant au moins : - une puce électronique comportant un axe de mesure ; - des moyens de génération, de capture et de refroidissement d'un nuage d'atomes ultra-froids comportant un piège magnétostatique générant un champ magnétostatique 10 permettant de piéger le nuage d'atomes ultra-froids à une distance prédéterminée dudit plan de mesure ; - des moyens de transfert des atomes dans une superposition à poids égaux d'un premier état électronique interne dit état 11> et d'un second état électronique interne dit état 12>, conduisant 15 chaque atome dans l'état résultant (11 > + 12>)/-V2, lesdits moyens comportant l'application d'au moins un premier champ micro-onde et d'un champ radiofréquence ; - des moyens de séparation des atomes en deux paquets d'onde pendant une durée déterminée sous l'effet au moins d'un 20 second champ micro-onde, ladite séparation entraînant un déphasage lié au champ local de gravitation ; caractérisé en ce que le gravimètre comporte des moyens de calibration permettant de déterminer un champ magnétostatique dit « magique » pour lequel la différence d'énergie entre le premier état 25 électronique interne et le second état électronique interne soit indépendant, au premier ordre, des fluctuations du champ magnétostatique, les moyens de calibration comprenant des premiers moyens permettant de faire osciller le champ magnétostatique autour de valeurs prédéterminées en présence du second champ micro-onde et des seconds moyens de mesure des variations 30 de différence d'énergie entre le premier état électronique interne et le second état électronique interne, le champ magique correspondant à la variation minimale de différence d'énergie. Avantageusement, la puce électronique comporte au moins un premier fil conducteur central et deux guides d'onde latéraux disposés 35 symétriquement de part et d'autre du premier fil conducteur, le nuage d'atomes étant situé avant séparation au-dessus du premier fil conducteur, ledit premier fil conducteur étant traversé par un premier courant et générant un champ magnétostatique, le premier guide d'onde étant traversé par un second courant modulé à une seconde fréquence micro-onde générant un second champ micro-onde et le second guide d'onde étant traversé par un troisième courant modulé à une troisième fréquence micro-onde, générant un troisième champ micro-onde. Avantageusement, le gravimètre comporte : - des moyens de recombinaison spatiale des atomes à l'issue de la phase de séparation ; - des moyens de conversion du déphasage en différence de population entre les deux états internes, lesdits moyens comportant l'application d'un champ micro-onde et d'un champ radiofréquence ; - des moyens de mesure du déphasage par l'intermédiaire de la mesure des populations des deux états internes utilisés ; - des moyens de calcul dudit champ local de gravitation par la connaissance dudit déphasage. Avantageusement, les atomes sont du rubidium 87 et le premier état électronique interne et le second état électronique interne correspondent 20 aux deux niveaux hyperfins du rubidium 87 qui sont habituellement notés {F=2, mF=+1} et {F=1, mF=-1} appelés aussi « états d'horloge ». Avantageusement, le champ magnétostatique magique est compris entre 3.23 Gauss et 3.55 Gauss, ledit champ magnétostatique magique croissant de façon constante avec la puissance micro-onde du 25 second champ micro-onde et/ou du troisième champ micro-onde. Avantageusement, le niveau {F=1, mF=-1} étant couplé au niveau {F=2, mF=-1} par la seconde fréquence micro-onde coi, le niveau ainsi obtenu étant appelé premier niveau habillé la>, à ce premier couplage est associé une première fréquence de Rabi ni, proportionnelle au module du champ 30 micro-onde à la seconde fréquence micro-onde coi ; le niveau {F=2, mF=4-1} étant couplé au niveau {F=1, mF=+1} par la troisième fréquence micro-onde (12, le niveau ainsi obtenu étant appelé second niveau habillé lb>, à ce second couplage est associé une seconde fréquence de Rabi Q2, proportionnelle au module du champ micro-onde à la troisième fréquence micro-onde 0)2, la première fréquence de Rabi est égale à la seconde fréquence de Rabi. Avantageusement, la distance de séparation des atomes en deux paquets d'onde est sensiblement égale à 20 microns. Avantageusement, les moyens de génération, de capture et de refroidissement du nuage d'atomes ultra-froids préalables à son transfert dans le piège magnétique au voisinage de la puce comportent une enceinte à vide et un ensemble de six faisceaux laser combinés à un gradient de champ magnétique généré par des bobines extérieures à ladite enceinte, l'ensemble étant appelé « piège magnéto-optique ». L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre donnée à titre non limitatif et grâce aux figures annexées parmi lesquelles : La figure 1 représente un gravimètre selon l'invention pendant la phase de refroidissement des atomes ultra-froids ; Les figures 2, 3 et 4 représentent l'évolution du nuage atomique pendant les phases de création du nuage atomique, de superposition des états atomiques et de séparation spatiale desdits états atomiques ; La figure 5 représente un gravimètre selon l'invention pendant la phase de mesure ; La figure 6 est une représentation simplifiées des niveaux hyperfins du rubidium 87; La figure 7 représente, en l'absence de champ micro-onde, 25 l'évolution des états d'horloge 11> et 12> en fonction du champ magnétostatique ; La figure 8 représente, en l'absence de champ micro-onde, l'évolution de la différence d'énergie entre les états d'horloge 11> et 12> en fonction du champ magnétostatique ; 30 La figure 9 représente la variation du champ magnétique magique en fonction de la puissance micro-onde normalisée pour un jeu de paramètres détaillés ci-après. L'architecture d'un gravimètre 1 selon l'invention est représentée 35 sur la vue de face de la figure 1. La partie centrale est constituée d'une 302 1 1 20 6 enceinte à vide 10 dont toutes les parois sont transparentes, sauf éventuellement la paroi supérieure 11 qui est constituée d'une puce 12 sur laquelle ont été déposés des fils conducteurs. Les atomes 20, initialement en phase gazeuse à température 5 ambiante dans la cellule, sont piégés et refroidis à l'aide de six faisceaux laser 30 disposés symétriquement deux à deux sur trois axes perpendiculaires deux à deux combinés à un gradient de champ magnétique généré par des bobines magnétiques extérieures 40. Les six faisceaux laser sont disposés symétriquement sur trois axes perpendiculaires. Sur la figure 1 10 qui est une vue en coupe, seuls quatre des six faisceaux laser sont représentés par des flèches, les deux faisceaux manquants sont perpendiculaires au plan de la feuille. L'ensemble des faisceaux laser et des bobines magnétiques est appelé piège magnéto-optique tridimensionnel ou « PM0 3D ». 15 A la fin de la phase de refroidissement et de piégeage, les atomes sont transférés dans un piège conservatif purement magnétique créé au voisinage des fils de la puce 12 et préparés dans un état interne, par exemple 11>. A l'issue de cette phase, les atomes sont situés à une position spatiale initiale h au-dessus de la puce électronique 12. 20 Comme on le voit sur la figure 2, la puce électronique 12 comporte au moins un premier fil conducteur central 13 et deux guides d'onde 14 latéraux disposés symétriquement de part et d'autre du premier fil conducteur, le nuage d'atomes 20 étant situé au-dessus du premier fil conducteur 13, ledit premier fil conducteur étant traversé par un premier courant et générant un champ magnétostatique, le premier guide d'onde étant traversé par un second courant modulé à une seconde fréquence micro-onde générant un second champ micro-onde et le second guide d'onde étant traversé par un troisième courant modulé à une troisième fréquence micro-onde, générant un troisième champ micro-onde. Cette disposition permet de séparer et de recombiner magnétiquement le nuage atomique. Le procédé de séparation-recombinaison est détaillé ci-dessous. Dans une première étape illustrée en figure 3, les atomes sont transférés dans une superposition à poids égaux des états internes 11> et 12>, par une impulsion de durée courte dite impulsion 7c/2 combinant un 35 champ micro-onde et un champ radiofréquence générés, par exemple, par 302 1 1 20 7 les lignes conductrices de la puce 12. Chaque atome est alors dans un état intermédiaire résultant noté (11> + 12>)/ .N12. Dans une seconde étape illustrée en figure 4, les atomes sont séparés en deux paquets d'onde associés aux états internes 11> et 5 12>, grâce à un potentiel micro-onde MW dépendant de l'état interne. Le champ micro-onde utilisé pour la séparation est généré par les deux guides d'onde coplanaires ou CPW 14. La séparation est par exemple suivant la verticale de façon à être le plus sensible possible au champ de gravité local. La distance de séparation s des atomes est de l'ordre d'une ou de plusieurs 10 dizaines de micromètres. La séparation pendant un temps Ts entraîne un déphasage entre les deux paquets d'onde lié au champ local de gravitation. Dans une troisième étape, les atomes sont recombinés par la suppression des champs micro-ondes appliqués. Le déphasage est ensuite converti en différence de population entre les états internes au moyen d'une 15 seconde impulsion « 7c/2 ». Enfin, comme représenté en figure 5, le nuage atomique est détecté en utilisant la technique d'imagerie par absorption qui consiste à mesurer à l'aide d'une caméra CCD 51 l'absorption d'un faisceau laser 50 quasi-résonant par le nuage atomique. On a ainsi accès, par spectroscopie 20 optique, aux populations des deux états internes donc au déphasage recherché. Enfin, on calcule le champ local de gravitation g. Le piégeage magnétique des atomes neutres repose sur l'interaction du moment magnétique p. d'une particule avec un champ 25 magnétique externe B(r). L'énergie potentielle de la particule est : Eg = et le moment magnétique p. est en précession rapide autour de B à la fréquence de Larmor. Dans une approche classique, p peut avoir une orientation quelconque par rapport à B(r). En mécanique quantique, la projection de p sur B(r) peut prendre un ensemble de valeurs discrètes 30 données par le nombre quantique mF. L'énergie potentielle des atomes dans un champ B(r), dans la limite des faibles champs magnétiques, s'écrit alors : EF,mf = pBgFmF1B(r)1, avec pB le magnéton de Bohr et, gF le facteur de Landé correspondant au moment angulaire F. Puisque les équations de Maxwell interdisent l'existence d'un maximum local de champ magnétique dans le vide ou dans une région sans source, seuls les atomes vérifiant que le produit mFgF est positif peuvent être piégés par un champ magnétostatique. La figure 6 est une représentation simplifiée des niveaux hyperfins IF, m> du niveau fondamental 52S112 du rubidium 87. Les états d'horloge 11> et 12> sont indiqués par des cercles. Le modèle décrit ci-dessus indiquant une variation linéaire de l'énergie potentielle Eg en fonction du champ magnétique BIBI n'est valable au premier ordre que si pBB/Ehfs et 12> est représentée en fonction du champ magnétique B sur la figure 8. On retrouve bien l'arc de parabole. Cette expression admet un minimum quand sa dérivée par rapport 5 à B est nulle. Ce minimum vaut : - 8/./BgIE B = "ft z'3.229Gauss 0 3,1B2(g/ _g1)2 Lorsque le champ magnétostatique a cette valeur de 3.229 G, la variation de AE en fonction de B s'annule au premier ordre. Expérimentalement, ce point « magique » est très intéressant puisqu'il 10 permet de s'affranchir des fluctuations du champ magnétique DC, ce qui augmente potentiellement le temps de cohérence de plusieurs ordres de grandeur, comme démontré dans la littérature. En présence du champ DC au point magique, le champ MW permet de coupler l'état 11> avec d'autres états internes du 87Rb, ce qui permet de modifier spatialement le potentiel des atomes dans l'état 11> et de les séparer spatialement des atomes dans l'état 12>. On se reportera à l'article P. Beihi et al. , Nature Physics 5, 592-597 (2009) sur ce point. Les états internes 11> et 12> et les énergies associées sont modifiés sous l'effet des couplages induits par les champs MW. On parle parfois dans la littérature de « contamination » des états 11> et 12> par d'autres états internes. Un des effets de cette contamination est de modifier la condition de champ magique décrite précédemment. L'objet de l'invention est de déterminer un nouveau champ 25 magique en présence de champs micro-ondes de façon à conserver l'indépendance aux fluctuations du champ magnétique DC, caractéristique du champ magique. Le principe pour réaliser un interféromètre atomique selon l'invention est de modifier les énergies des deux niveaux utilisés en les 30 couplant à deux autres niveaux hyperfins grâce à deux fréquences micro-ondes. Plus précisément, le niveau {F=2, mF=+1} va être couplé au niveau {F=1, mF=+1} par la fréquence micro-onde c02, et le niveau {F=1, mF=-1} va être couplé au niveau {F=2, mF=-1} par la fréquence micro-onde coi, avec les niveaux d'énergie dits de Breit-Rabi suivants où l'origine des énergies est prise à mi-chemin entre les niveaux {F=1, mF=0} et {F=2,mF=0}) : Energie du niveau {F=2, mF=+1} : EF=2,mF=+1= I-11391B + !Nil e + e2 Energie du niveau {F=1, mF=+1} : E F=1,InF=÷1 = PBgIB E2 + e2 Energie du niveau {F=1, mF=-1} : EF=1,mF=-1= -143.91B e + e2 Energie du niveau {F=2, mF=-1} : E F=2,mF=-1 =,uB g LB + -E - + 2 On note niveau « habillé » lb>, le niveau issu du couplage entre {F=2, mF=+1} et {F=1, mF=+1} par la fréquence micro-onde co2. On suppose qu'au début de la séquence interférométrique la puissance micro-onde est nulle et que la> se trouve alors dans l'état {F=2, mF=-F1}. On appelle 82=±1 le signe du désaccord entre la fréquence co2 et l'énergie de la transition atomique du niveau {F=2, mF=+1} vers le niveau {F=1, mF=+1} au début de la séquence interférométrique. Typiquement, la valeur du champ magnétique constant est alors égale au champ magique hors micro-onde calculé précédemment, soit environ 3.23 G. Sous l'hypothèse de suivi adiabatique de l'état habillé, que l'on suppose vérifiée dans le cadre de l'invention, l'énergie de l'état lb> est alors : Eib> 111391B - 52 Ehfs e. 3 e2)1 2 = - 1/22 + [w2 - h + + O ù S2 est la fréquence de Rabi, proportionnelle au module du champ micro-onde à la fréquence 0)2. De même, l'énergie du niveau « habillé » la>, issu du couplage entre {F=1, mF=-1} et {F=2, mF=-1} par la fréquence micro-onde col est donnée par : Ehis e 3 Ela> = -PB9/B -2ini2 + - 1- -2 + -8 e2)] 2 où l'on a supposé qu'au début de la séquence interférométrique, lb> se trouve dans l'état {F=1, mF=-1} et la fréquence col a un désaccord avec l'énergie de la transition atomique {F=1, mF=-1} vers {F=2, mF=-1 } dont le signe est donné par 51=±1. On fait également l'hypothèse de suivi adiabatique, et on définit n1 comme la fréquence de Rabi, proportionnelle au module du champ micro-onde à la fréquence coi. Dans le cadre du gravimètre selon l'invention, les signes de 51 et 52 sont nécessairement opposés, pour créer des potentiels micro-ondes de même nature pour les deux niveaux habillés, soit attractifs soit répulsifs. Le procédé selon l'invention consiste donc à choisir une valeur de champ magnétique Bm telle que la courbe Elb>(B)-Ela>(B) passe par un 10 minimum en ce point. Les fluctuations de champ magnétique ont alors un effet nul au premier ordre sur cette différence d'énergie. A titre d'exemple, on a représenté en figure 9 l'évolution du champ magique B en fonction du paramètre K représentatif de la puissance micro-onde normalisée. Plus précisément, ces courbes ont été obtenues pour les 15 paramètres suivants : - = -62 = +1 - heii1=EF=2,mF=-1(B0) EF=1,mF=-1(B0) M1 - hCO2=EF=2,mF=+1(B0) EF=2,mF=-1(B0) + M2 - = --A2 = 0.11eBB0/2 20 - = n2 = n La puissance microonde normalisée ou taux de contamination est définie par ic = I S2/3,11 et varie entre 0 et 1 sur la figure 9. Comme on l'a vu, il est possible, connaissant tous les paramètres 25 du gravimètre, de déterminer par calcul la valeur du champ magique. Cependant, on comprend que certains paramètres sont difficiles à définir avec une haute précision. Aussi, le gravimètre selon l'invention comporte des moyens de calibration permettant de déterminer un champ magnétostatique dit « magique » pour lequel la différence d'énergie entre le premier état 30 électronique interne et le second état électronique interne soit indépendant, au premier ordre, des fluctuations du champ magnétostatique, les moyens de calibration comprenant des premiers moyens permettant de faire osciller le champ magnétostatique autour de valeurs prédéterminées en présence des champs micro-onde et des seconds moyens de mesure des variations de 35 différence d'énergie entre le premier état électronique interne et le second état électronique interne, le champ magique correspondant à la variation minimale de différence d'énergie. En s'appuyant sur le modèle théorique décrit précédemment, l'expérimentateur retrouve expérimentalement la valeur optimale du champ 5 magique et calibre ainsi le champ magnétostatique. Il peut également retrouver les valeurs de Bm en fonction de K. Pour cela, l'expérimentateur réalise la spectroscopie de Ramsey de la transition à deux photons entre les états 11> et 12>, en mesurant avec précision la fréquence de résonance v12, dans un premier temps sans champ micro-onde pour retrouver Bo et puis en 10 présence d'un champ micro-onde pour estimer expérimentalement Bm(K). REVENDICATIONS1. Gravimètre à ondes de matière permettant la mesure d'un champ local de gravitation, ledit gravimètre comprenant au moins : - une puce électronique (12) comportant un axe de mesure ; - des moyens de génération, de capture et de refroidissement d'un nuage d'atomes ultra-froids comportant un piège magnétostatique générant un champ magnétostatique permettant de piéger le nuage d'atomes ultra-froids à une distance prédéterminée dudit plan de mesure ; - des moyens (13, 14) de transfert des atomes dans une superposition à poids égaux d'un premier état électronique interne dit état 11> et d'un second état électronique interne dit état 12>, conduisant chaque atome dans l'état résultant égal à (11> + 12>)/-12, lesdits moyens comportant l'application d'au moins un premier champ micro-onde et d'un champ radiofréquence ; - des moyens (13, 14) de séparation des atomes en deux paquets d'onde pendant une durée déterminée sous l'effet au moins d'un second champ micro-onde, ladite séparation entraînant un déphasage lié au champ local de gravitation ; caractérisé en ce que le gravimètre comporte des moyens de calibration permettant de déterminer un champ magnétostatique dit « magique » pour lequel la différence d'énergie entre le premier état électronique interne et le second état électronique interne soit indépendant, au premier ordre, des fluctuations du champ magnétostatique, les moyens de calibration comprenant des premiers moyens permettant de faire osciller le champ magnétostatique autour de valeurs prédéterminées en présence du second champ micro-onde et des seconds moyens de mesure des variations de différence d'énergie entre le premier état électronique interne et le second état électronique interne, le champ magique correspondant à la variation minimale de différence d'énergie. 2. Gravimètre à ondes de matière selon la revendication 1, caractérisé en ce que la puce électronique comporte au moins un premier fil conducteur central (13) et deux guides d'onde (14) latéraux disposés symétriquement de part et d'autre du premier fil conducteur, le nuage 5 d'atomes étant situé, avant séparation, au-dessus du premier fil conducteur, ledit premier fil conducteur étant traversé par un premier courant et générant un champ magnétostatique, le premier guide d'onde étant traversé par un second courant modulé à une seconde fréquence micro-onde générant un second champ micro-onde et le second guide d'onde étant traversé par un 10 troisième courant modulé à une troisième fréquence micro-onde, générant un troisième champ micro-onde. 3. Gravimètre à ondes de matière selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le gravimètre comporte : 15 - des moyens de recombinaison spatiale des atomes à l'issue de la phase de séparation ; des moyens de conversion du déphasage en différence de population entre les deux états internes, lesdits moyens comportant l'application d'un champ micro-onde et d'un champ radiofréquence ; 20 - des moyens de mesure du déphasage par l'intermédiaire de la mesure des populations des deux états internes utilisés - des moyens de calcul dudit champ local de gravitation par la connaissance dudit déphasage. 25 4. Gravimètre à ondes de matière selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les atomes sont du rubidium 87 et que le premier état électronique interne et le second état électronique interne correspondent aux deux niveaux hyperfins du rubidium 87 qui sont habituellement notés {F=2, mF=+1} et {F=1, mF=-1}. 30 5. Gravimètre à ondes de matière selon la revendication 4, caractérisé en ce que : le niveau {F=1, mF=-1} étant couplé au niveau {F=2, mF=-1} par la seconde fréquence micro-onde (coi), le niveau ainsi obtenu étant appelé 35 premier niveau habillé la>, à ce premier couplage est associé une premièrefréquence de Rabi (û1), proportionnelle au module du champ micro-onde à la seconde fréquence micro-onde (0)1) ; le niveau {F=2, mF=1-1) étant couplé au niveau {F=1, mF=i-1} par la troisième fréquence micro-onde (0)2), le niveau ainsi obtenu étant appelé second niveau habillé lb>, à ce second couplage est associé une seconde fréquence de Rabi (û2), proportionnelle au module du champ micro-onde à la troisième fréquence micro-onde (0)2) ; la première fréquence de Rabi est égale à la seconde fréquence de Rabi. 6. Gravimètre à ondes de matière selon la revendication 4, caractérisé en ce que le champ magnétostatique magique est compris entre 3.23 Gauss et 3.55 Gauss, ledit champ magnétostatique magique croissant de façon constante avec la puissance micro-onde du second champ micro- onde et/ou du troisième champ micro-onde. 7. Gravimètre à ondes de matière selon la revendication 6, caractérisé en ce que la distance de séparation des atomes en deux paquets d'onde est sensiblement égale à 20 microns. 8. Gravimètre à ondes de matière selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de génération, de capture et de refroidissement du nuage d'atomes ultra-froids préalables à son transfert dans le piège magnétique au voisinage de la puce comportent une enceinte à vide et un ensemble de six faisceaux laser combinés à un gradient de champ magnétique généré par des bobines extérieures à ladite enceinte.