Academic literature on the topic 'Atomes dipolaires'

Les atomes neutres piégés sont des candidats potentiels pour
l'implémentation de portes logiques quantiques. Dans ce contexte, cette étude
porte sur la réalisation d'un piège dipolaire optique de si petite taille qu'il
ne puisse contenir qu'un atome unique. Pour cela, il est nécessaire de
focaliser très fortement un laser à l'endroit où l'on désire capturer les
atomes. L'expérience s'articule donc autour d'un objectif de microscope de
grande ouverture numérique, entièrement conçu et réalisé au laboratoire. Cette
optique est utilisée pour faire focaliser un laser au centre d'un piège
magnéto-optique, réservoir d'atomes froids alimentant le piège dipolaire ainsi
créé.

Le dispositif d'observation des atomes piégés est basé sur le même objectif,
qui collecte, avec une grande efficacité, la fluorescence des atomes piégés et
en fait l'image sur une caméra CCD ou une photodiode à avalanche. La résolution
spatiale du dispositif utilisant la caméra permet d'obtenir une image des
atomes capturés, alors que l'on utilise la rapidité de la photodiode à
avalanche pour les études de la dynamique du piège avec une bonne résolution
temporelle.

Après une description détaillée de ce dispositif expérimental, nous montrons
qu'il est possible de réaliser des micro-pièges dipolaires optiques, de
quelques microns cube et contenant une dizaine d'atomes. L'étude de la
dynamique de chargement et de la durée de vie de ces pièges révèle également la
présence de processus de collisions à deux corps. Nous montrons ensuite qu'en
diminuant le taux de chargement il est possible d'observer, en temps réel, un
atome unique piégé pendant quelques secondes. Dans ce régime, un processus de
"blocage collisionnel" limite ce nombre d'atome à un. Pour finir, nous
décrirons la mise en place d'un double piège dipolaire, dans lequel on peut
piéger un atome unique dans chaque site. Ce dispositif ouvre la voie vers
l'étude de l'interaction entre atomes piégés individuellement.

Dans le cadre de cette thèse, j’ai étudié le refroidissement et le piégeage d’un gaz d’atomes de dysprosium dans des potentiels lumineux. Cet atome lanthanide possède dans son état électronique fondamental un moment magnétique très élevé, permettant l’exploration du domaine des gaz dipolaires ultrafroids. Ce caractère dipolaire enrichit la gamme des phénomènes physiques réalisés expérimentalement, en tirant avantage de la nature anisotrope et à longue-portée de l’interaction entre dipôles magnétiques. De plus, grâce à sa structure électronique riche, le Dysprosium offre la possibilité de créer un fort couplage entre le spin atomique et des champs lumineux, tout en gardant un taux de chauffage faible par rapport au cas usuel des atomes alcalins. Ceci ouvre la voie vers l’implémentation de champs de jauge artificiels, qui suscitent un vif intérêt dans le domaine des atomes froids dans un contexte de simulation quantique. Ce travail de thèse consiste en l’étude des mécanismes d’interactions dans un gaz de Dysprosium ultrafroid, allant des collisions assistées par la lumière à la relaxation dipolaire en passant par le refroidissement par évaporation. J’expose également la réalisation expérimentale d’un champ magnétique effectif en utilisant un déplacement lumineux dépendant du spin, permettant de contrôler optiquement la force des interactions atomiques au moyen d’une résonance de Feshbach
In this thesis, I present the study of the laser trapping and cooling of a Dysprosium atomic gas. This latter belong to the lanthanide family, it exhibits a large angular momentum in its electronic ground state, making it a suitable candidate for investigating dipolar quantum gases. These systems present a major interest as they can lead to the observation of novel quantum phenomena thanks to the anisotropic and long-range character of the interaction between magnetic dipoles. Moreover, Dysprosium has a rich electronic structure offering the possibility to implement strong light-spin coupling with a reduced heating with respect to alkali species, which paves the way toward the realization of synthetic gauge fields.In this work, I present the experimental investigation of different interaction mechanisms occurring in an ultracold gas of Dysprosium, ranging from light-assisted collisions to dipolar relaxation and evaporative cooling. I expose also the experimental realization of an effective magnetic field, using spin-dependent light-shift, allowing optical control over atomic interactions by means of Feshbach resonances

L'objet de cette thèse est la réalisation d'éléments d'optique atomique. Nous avons développé et étudié trois éléments: un guide dipolaire, une lame séparatrice dipolaire et un miroir concave magnétique. Ces éléments ont été caractérisés en étudiant leur influence sur un nuage d'atomes froids de 87Rb en propagation sous l'effet de la gravité. Les atomes froids sont produits à l'aide d'un piège magnéto-optique. Le guide à atomes repose sur l'utilisation de la force dipolaire crée par un faisceau laser de mode TEM_00, orienté verticalement et très éloigné vers le rouge de toute résonance atomique. L'interaction dipolaire créée un puits de potentiel de profondeur finie qui confine transversalement une partie des atomes au cours de leur propagation, les empêchant de s'étendre sous l'effet de leur température. Nous avons ainsi guidé 15% des atomes sur une distance de 30 cm. La lame séparatrice utilise la force dipolaire créée par deux guides dipolaires croisés. Le premier est orienté verticalement et le second suivant une direction oblique d'angle 0,12 rad. Les atomes sont, dans un premier temps, guidés par le guide vertical sur une hauteur de 4 mm. A cette altitude, le guide oblique est allumé. Dans la zone de recouvrement des deux guides, le nuage d'atomes est scindé en deux. A la sortie de la lame, on obtient deux nuages atomiques séparés d'environ 1 mm. L'efficacité de transfert d'un bras à l'autre est de l'ordre de 40%. Le miroir concave magnétique utilise l'effet Stem et Gerlach. Les atomes préalablement accélérés par la gravité rebondissent lorsque l'on allume le gradient de champ magnétique créé par une paire de bobines en configuration anti-Helmholtz. Le puits de potentiel auquel sont soumis les atomes crée une cavité dans laquelle le nuage oscille et subit une succession de focalisations et de défocalisations. Nous avons ainsi pu observer deux rebonds et plusieurs focalisations
The topic of this work deals with the realization of atom optic elements. We have developed and studied three elements: a dipole guide, a dipole beam-splitter and a magnetic concave mirror. These elements have been analysed by studying their influence on a 87Rb cold atoms cloud in propagation due to gravity. Cold atoms are produced in a magneto-optical trap. The atomic guide uses the dipole force created by a far red-detuned, vertically directed, TEM_00 laser beam. The dipole interaction leads to a potential well with finite depth, which transversally confine a large part of the atoms during their propagation. The guiding atoms do not expand due to their temperature. We have guided 15% of the atoms over a 30 cm distance. The beam-splitter uses the dipole force created by two crossed dipole guides, the first one along the vertical direction and the second one along an oblique direction at an angle of 0. 12 rad from the vertical. The atoms are first guided by the vertical guide along a 4 mm distance. Then the oblique guide is switched on. In the overlap region of the two crossing guides, the initial cloud is split. At the beam-splitter output, we obtain two clouds separated from about 1 mm. The splitter efficiency is about 40%. The magnetic concave mirror uses the Stern and Gerlach effect. After a 2 mm fall in the gravity field, the atoms are submitted to a magnetic field gradient created by two coils in the anti-Helmholtz configuration. This magnetic field induces cloud bounces because it creates a potential well in which the cloud oscillates and undergoes transverse focalisations. We have observed two bounces and multiple focalisations

Les systèmes quantiques ouverts, dont les propriétés sont profondément affectées par l'environnement, sont étudiés dans divers domaines de la physique : physique nucléaire, physique atomique et moléculaire, optique quantique, etc. Ces systèmes à N-corps, en dépit de leur particularités, possèdent des propriétés génériques qui sont communes à tous les systèmes liés et non-liés près du seuil. Le couplage au continuum est essentiel pour décrire les réactions nucléaires à basse énergie d'intérêt astrophysique, la formation des états à halo dans les noyaux, les agrégats moléculaires et les anions dipolaires, ou encore les corrélations à deux neutrons ou de particule alpha proche du seuil (clustering). Récemment, l'extension du modèle en couche nucléaire aux systèmes quantiques ouverts, le Gamow Shell Model (GSM), basé sur l'utilisation de la base de Berggren, a été appliquée avec succès à la description du spectre résonant de différents noyaux atomiques. La formulation du GSM dans la représentation des canaux-couplés (GSM-CC) permet de décrire diverses réactions nucléaires à basse énergies. Dans le présent manuscript, le GSM-CC est formulé pour la description des réactions de capture radiative d'un proton ou d'un neutron d'intér\^et astrophysique et appliqué aux réactions : 17F ( p , gamma ) 18Ne, 7Be ( p , gamma ) 8B et 7Li ( n , gamma ) 8Li. De plus, pour la première fois, le GSM a été appliqué en physique atomique à la description des spectres d'anions dipolaires. Une étude systématique du cyanure d'hydrogène (HCN-) a permis l'identification de bandes d'états collectives à la fois dans le régime de fort couplage, pour les états à halo faiblement liés, et dans le régime de faible couplage au dessus du seuil de dissociation. Dans le régime de fort couplage, une bande rotationnelle K_J = 0 de l'anion a été trouvée. Au dessus du seuil, le nombre quantique K_J n'est pas conservé
Small open quantum systems, whose properties are profoundly affected by the environment of continuum states, are intensely studied in various fields of Physics: nuclear physics, atomic and molecular physics, quantum optics, etc. These different many-body systems, in spite of their specific features, have generic properties which are common to all weakly bound or unbound systems close to the threshold. Coupling to the continuum is essential to describe the low-energy nuclear reactions of astrophysical interest, the formation of halo states in nuclei, atomic clusters and dipolar anions, or the near-threshold two neutron and alpha particle correlations (clustering). Recently, the open quantum system extension of the nuclear shell model, the Gamow shell model (GSM), based on the Berggren ensemble, has been applied successfully for the description of resonant states spectra in atomic nuclei. The coupled-channel formulation of the GSM (GSM-CC) allows to describe various low-energy nuclear reactions. In this work, the GSM-CC is formulated and applied for the description of proton/neutron radiative capture reactions of astrophysical interest, such as: 17F ( p , gamma ) 18Ne, 7Be ( p , gamma ) 8B and 7Li ( n , gamma ) 8Li. Moreover, for the first time, the GSM has been applied in atomic physics for the description of spectra of dipolar anions. Systematic investigation of the hydrogen cyanide dipolar anion (HCN-) allowed to identify the collective bands of states both in the strong coupling regime, for weakly bound halo states, and in the weak coupling regime above the dissociation threshold. In the strong coupling regime, K_J = 0 anion a rotational band has been found. Above the threshold, K_J quantum number is not conserved. Resonances in this regime form rotational bands according to the angular momentum of the rotating molecule, whereas the bandhead energies and the lifetimes depend predominantly on the external electron wave function

Le problème quantique à N corps, notamment l’étude des propriétés dynamiques d’un système quantique composite est l’un des problèmes les plus durs de la physique moderne, car il y a peu de résultats analytiques et les méthodes numériques exactes requièrent des ressources numériques exponentielles en la taille du système. Dans cette thèse, nous avons étudié la mise en évidence de propriétés de corrélations et d’intrication pour des systèmes d’atomes magnétiques sur réseau, par exemple via la compression de spin. Pour cela nous avons mis au point de nouvelles méthodes numériques approchées, qui permettent de simuler des systèmes de grande taille. Cela nous a permis de proposer des protocoles qui permettent de générer de la compression de spin qui croit d’autant plus que le système est grand, ce qui a un double intérêt. D’une part, il s’agit d’un témoin d’intrication, qui permettrait donc de détecter de l’intrication dans un système d’atomes magnétiques, ce qui n’a pas encore été réalisée expérimentalement à ce jour. D’autre part la compression de spin présente un important intérêt métrologique, puisque les états comprimés permettent des mesures extrêmement précises de champs magnétiques par exemple, bien au-delà de ce qui est possible avec des atomes indépendants. Enfin, nous avons étudié la génération d’autres formes d'intrication, à savoir la compression à deux modes (de spin, ou d'impulsion), cette fois pour des systèmes d’atomes condensés. Connue dans le cas de condensats d’atomes de spin-1, nous avons proposé comment généraliser ce processus au cas de compression en impulsion, en utilisant un Hamiltonien modulé dans le temps. Les états intriqués ainsi produits sont potentiellement très intéressants dans la mesure à haute précision de forces inertielles
The quantum many-body problem, and especially the study of dynamical properties of a multipartite quantum system, is one of the hardest problems of modern physics. There exist only a few analytical results and exact numerical simulations require an amount of resources that grow exponentially with the system size.In this thesis, we studied correlations and entanglement properties for systems composed of magnetic atoms on a lattice, for instance via the generation of spin squeezing. For this purpose we have developed new approximate numerical methods that allow us to study large system sizes. This enabled us to propose protocols to generate an amount of spin squeezing that scales with the system size. The advantage is twofold. Since spin squeezing is an entanglement witness, this would allow for entanglement detection in a system of magnetic atoms - which has yet to be realized experimentally. Moreover, spin squeezing offers an important metrological advantage, asspin-squeezed states can be used for extremely precise measurements of external magnetic fields, far beyond what one can achieve within dependent atoms.Finally, we studied the generation of other forms of entanglement, namely Dicke squeezing (of spin or momentum), in systems of Bose condensed atoms. This form of entanglement is well-known in spin-1 atomic condensates. Here, we propose a protocol to generalize it to the case of momentum modes, using a time-dependent Hamiltonian. The entangled states generated during the dynamics are potentially useful for the precision measurements of inertial forces

Les énergies typiques de l’interaction dipolaire entre atomes de Rydberg sont plusieurs ordres de grandeur au-dessus des énergies d’interaction d’atomes et molécules dans le niveau fondamental. Une échelle de distance de plusieurs micromètres découle de cette interaction, ce qui est à l’origine du phénomène de blocage dipolaire, ou la suppression d’excitations d’atomes de Rydberg dans des nuages atomiques denses. Dans une première partie de cette thèse, nous étudions l’application de ce phénomène à l’excitation déterministe d’un atome unique à partir d’un condensat de Bose-Einstein piégé magnétiquement devant une puce à atomes. Une deuxième partie est consacrée à l’étude de l’interaction dipolaire d’ensembles denses d’atomes de Rydberg par spectroscopie microonde des transitions vers les niveaux de Rydberg proches en énergie. Ces ensembles sont créés par excitation laser à partir d’un nuage froid d’atomes de Rb87 dans l’état fondamental. Les spectres des transitions microonde sont élargis et déplacés par l’interaction dipolaire. L’étude de ces spectres permet ainsi d’inférer plusieurs aspects de la distribution spatiale des atomes de Rydberg créés, ce qui révèle différents processus d’excitation selon que la lumière laser est à résonance ou désaccordée. L’évolution mécanique du nuage d’atomes de Rydberg en fonction de leur interaction répulsive a aussi été observée, grâce à une série de spectres microonde à différents délais de l’excitation. Nous montrons ainsi que, pour des échelles temporelles supérieures à 10µs, leur mouvement doit être pris en compte pour la compréhension de la dynamique d’excitation de Rydberg dans des nuages atomiques denses
The typical energy scales that arise from dipolar interaction between Rydberg atoms are orders of magnitude bigger than those related to the interaction between atoms and molecules at the ground level. A length scale of several micrometres stems from that strong interaction, which is the cause of the so-called dipole blockade effect, or the suppression of excitation of Rydberg atoms within dense atomic clouds. In the first part of this thesis, we study the possibility of using this effect to the deterministic excitation of a single atom within a Bose-Einstein condensate in a magnetic trap created on an atom chip. In a second part, we study the dipolar interaction of Rydberg atoms in dense ensembles, through microwave spectroscopy of transitions between Rydberg levels close in energy. These ensembles are created by laser excitation of Rb87 atoms initially in the ground level, trapped in a dense, cold cloud. The spectra of the microwave transitions are broadened and shifted, due to dipolar interaction. The study of these spectra then allows to infer several aspects of the spatial distribution of the Rydberg atoms, which reveals different excitation processes depending whether the laser light is in resonance or shifted with respect to the Rydberg transition. The mechanical evolution of the Rydberg atom cloud as a function of their mutual repulsive interaction was also observed, by performing microwave spectroscopy at different delays from the laser excitation. By these observations we show that, for time scales bigger than 10µs, their movement must be taken into account if one wants to understand the dynamics of the Rydberg excitation in dense atomic clouds

Les systèmes quantiques à N corps en interaction sont au cœur des problèmes actuels de la recherche en physique quantique. La compréhension de tels systèmes est un enjeu crucial pour le développement des connaissances en physique de la matière condensée. De nombreux efforts de recherche visent à la construction d'un « simulateur quantique » : une plateforme permettant de modéliser, grâce à un système quantique bien contrôlé, un système quantique dont l'accès expérimental est difficile. Les fortes interactions dipolaires entre atomes de Rydberg représentent un objet d'étude choix pour ce type de problème. Nous présentons dans le présent manuscrit une étude des conditions d'excitation d'un nuage dense d'atomes de Rydberg en interaction, permise par le dispositif expérimental dont nous disposons, qui mêle les techniques de piégeage et de refroidissement d’atomes sur puce avec les techniques de manipulation des niveaux de Rydberg. Les résultats de cette étude nous permettent de formuler une proposition expérimentale complète de développement d'un simulateur quantique fondé sur le piégeage d'atomes de Rydberg circulaires. Le simulateur que nous proposons est très prometteur, grâce à sa flexibilité et aux longs temps de simulation qu’il permettrait. Nous terminons ce manuscrit par la description détaillée de la première étape sur le chemin vers ce simulateur : l'excitation d’atomes de Rydberg circulaires sur puce
Interacting many-body quantum systems are at the heart of contemporary research in quantum physics. The understanding of such systems is crucial to the development of condensed-matter physics. Many research efforts aim at building a "quantum simulator": a platform which allows to model a hard-to-access quantum system with a more controllable one. Ensembles of Rydberg atoms, thanks to their strong dipolar interactions, make for an excellent system to study many-body quantum physics. We present here a study of the excitation of a dense cloud of interacting Rydberg atoms. This study was conducted on an experimental setup mixing on-chip cold atoms techniques with Rydberg atoms manipulation techniques. The result of this study leads us to make a full-fledged proposal for the realisation of a quantum simulator, based on trapped circular Rydberg atoms. The proposed simulator is particularly promising due to its flexibility and to the long simulation times for which it would allow. We conclude this manuscript with a detailed description of the first experimental step towards building such a simulator: the on-chip excitation of circular Rydberg atoms

La simulation quantique offre un moyen très prometteur pour comprendre les systèmes quantiques corrélés macroscopiques. De nombreuses plateformes expérimentales sont en cours d'élaboration. Les atomes de Rydberg sont particulièrement intéressants grâce à leur forte interaction dipolaire de cours portée. Dans notre manip, nous préparons et manipulons des ensembles d'atomes de Rydberg excités à partir d'un nuage atomique ultra-froid piégé magnétiquement sur une puce à atome supraconductrice. La dynamique de l'excitation est contrôlée par le processus d'excitation du laser. Le spectre d'énergie d'interaction atomique des N corps est mesuré directment par spectroscopie micro-onde. Dans cette thèse, nous développons un modèle Monte Carlo rigoureux qui nous éclaire sur le processus d'excitation. En utilisant ce modèle, nous discutons de la possibilité de réaliser des simulations quantiques du transport d'énergie sur une chaîne 1D d'atomes de Rydberg de faible moment angulaire. De plus, nous proposons une plateforme innovante pour la réalisation de simulations quantiques. Elle repose sur une approche révolutionnaire basée sur un ensemble d'atomes de Rydberg dont le temps de vie est extrêmement long, qui interagissent fortement et qui sont piégés par laser. Nous présentons les résultats de simulations numériques et nous discutons du large éventail de problèmes qui peuvent être traités avec le modèle proposé
Quantum simulation offers a highly promising way to understand large correlated quantum systems, and many experimental platforms are now being developed. Rydberg atoms are especially appealing thanks to their strong and short-range dipole-dipole interaction. In our setup, we prepare and manipulate ensembles of Rydberg atoms excited from an ultracold atomic cloud magnetically trapped above a superconducting chip. The dynamics of the Rydberg excitation can be controlled through the laser excitation process. The many-body atomic interaction energy spectrum is then directly measured through microwave spectroscopy. This thesis develops a rigorous Monte Carlo model that provides an insight into the excitation process. Using this model, we discuss a possibility to explore quantum simulations of energy transport in a 1D chain of low angular momentum Rydberg atoms. Furthermore, we propose an innovative platform for quantum simulations. It relies on a groundbreaking approach, based on laser-trapped ensemble of extremely long-lived, strongly interacting circular Rydberg atoms. We present intensive numerical results as well as discuss a wide range of problems that can be addressed with the proposed model

Dans ce mémoire sont présentées plusieurs méthodes de refroidissement d'atomes de césium confinés dans un piège optique à faible taux de diffusion, le piège dipolaire croisé. Le piège est constitué de deux faisceaux focalisés croisés issus d'un laser Nd:YAG. Les atomes, dans l'un des sous-niveaux hyperfins de l'état fondamental, restent confinés au croisement des foyers pendant une à deux secondes. Les densités accessibles sont élevées 10^12 atomes/cm3 environ). Pour manipuler ces atomes, on utilise la transition Raman stimulée à deux photons entre les états hyperfins. Une nouvelle forme d'impulsion très efficace reposant sur un transfert adiabatique entre ces niveaux a été mise au point au cours de ce travail. Cette impulsion est utilisée dans toutes les expériences de refroidissement décrites dans cette thèse.

Dans une première série d'expériences, on superpose au piège un réseau interférentiel unidimensionnel de pas comparable à la longueur d'onde optique. On peut résoudre la structure vibrationnelle induite avec les transitions Raman. Les atomes sont refroidis dans ce réseau par la méthode du refroidissement par bandes latérales initialement développée pour les ions et appliquée pour la première fois ici aux atomes neutres. On prépare ainsi un échantillon d'atomes froids avec 90% des atomes dans le niveau fondamental du réseau.

Cette thèse présente également les résultats obtenus sur les atomes piégés par refroidissement Raman. Cette technique, très efficace à une dimension sur les atomes libres, est étendue à trois dimensions sur des atomes piégés, polarisés ou non. On a développé ici une méthode permettant simultanément de polariser et de refroidir les atomes en utilisant la transition Raman. On obtient des températures de l'ordre de 2 µK avec des densités atomiques de l'ordre de 10^12 atomes/cm3, ce qui représente un gain de trois à quatre ordres de grandeur par rapport à un piège magnéto-optique. On montre que la limite atteinte est due à la réabsorption par les atomes refroidis de photons résonnants issus du repompage. En réduisant volontairement la densité atomique, on limite la réabsorption, ce qui permet d'atteindre des températures encore plus basses (680 nK).

Dans ce travail de thèse, je présente la construction d’une nouvelle expérience pour la production de gaz ultra froids de dysprosium. En tirant parti de la structure électronique à couche incomplète de ces atomes, nous visons à la réalisation de champs de jauge synthétiques, qui pourront conduire à l’observation de nouvelles phases (topologiques) de la matière. Le couplage du spin atomique avec le champ lumineux, plus efficace que pour des atomes alcalins, permettra d’atteindre des régimes d’interactions fortes qui restent, jusqu’à présent, hors de portée expérimentale. J’adapte des protocoles existants pour la réalisation de champs de jauge dans le cas de Dysprosium, en tenant compte de son grand spin électronique (J = 8 dans l’état fondamental). En outre, le dysprosium a le plus grand moment magnétique parmi les éléments stables, et il est donc le meilleur candidat pour l’étude des gaz dipolaires. Je détaille le dispositif expérimental que nous avons construit et comment nous effectuons le piégeage et le refroidissement du dysprosium. Nous étudions en détail le comportement du piège magnéto-optique, qui est réalisé sur la transition d’intercombinaison ¹S₀ ↔ ³P₁. La raie étroite et le grand spin rendent l’opération du piège très complexe. Néanmoins, je montre que sa compréhension devient assez simple dans le régime où le nuage se polarise spontanément en conséquence de la combinaison des forces optiques et gravitationnelles. Enfin, je décris les dernières étapes du transport optique et de l’évaporation, ce qui conduira à la production d’un gaz dégénéré
In this thesis I present the construction of a new experiment producing ultra cold gases of Dysprosium. Using the favourable electronic structure of open-shell lanthanide atoms, we aim at the realisation of laser-induced synthetic gauge fields, which could lead to the observation of novel (topological) phases of matter. The coupling of the atomic spin with the light field, improved with respect to alkali atoms, opens the possibility to explore strongly interacting regimes that were up to now out of experimental reach. I adapt existing protocols for the implementation of gauge fields to the case of Dysprosium, taking into account its large electronic spin (J = 8 in the ground state). Moreover, Dysprosium has the largest magnetic moment among the stable elements, and is the best candidate for the study of dipolar gases. I describe the experimental setup that we built and how we perform the trapping and cooling of Dysprosium. We study in detail the behaviour of the magneto-optical trap, which is performed on the ¹S₀ ↔ ³P₁ intercombination line. The narrow linewidth and the large spin make the trap operation quite challenging. Nevertheless, I show that its understanding becomes quite simple in the regime where the cloud spontaneously polarises due to the interplay of optical and gravitational forces. Finally, I describe the last steps of optical transport and evaporation, which will lead to the production of a degenerate gas