Gaz quantiques
Le développement spectaculaire des techniques de manipulation et de refroidissement d’atomes par des champs électromagnétiques a conduit à l’émergence d’une nouvelle thématique, les gaz quantiques. Dans ces assemblées d’atomes, le comportement collectif des particules est très différent de celui prédit par la physique classique.
Pour atteindre ce régime, il faut que la longueur d’onde de De Broglie, qui caractérise la taille d’un paquet d’onde atomique, soit supérieure à la distance moyenne entre particules. De plus, la nature statistique des particules, bosonique ou fermionique, conduit à des comportements radicalement différents pour ces gaz quantiques.
Les Equipes
Quatre équipes composent cet axe :
Microcircuit à atomes
L’équipe Microcircuit à atomes effectue des recherches expérimentales et théoriques à l’interface de l’information quantique, de la physique des gaz quantiques et de la technologie des microcavités. Elle s’intéresse particulièrement à l’enchevêtrement de particules dans les systèmes atomiques et ses applications à la métrologie. Elle est également impliqué dans des applications concrètes de la technologie de pointe qu’elle développe pour sa recherche.
Condensats de Bose-Einstein
L’équipe Condensats de Bose-Einstein étudie différentes phases accessibles pour les gaz quantiques lorsque l’on prend en compte la nature des interactions entre particules ainsi que la dimensionnalité ou la topologie du système. Cette recherche combine quatre plateformes expérimentales et une composante théorique.
Gaz de Fermi ultra-froids
L’équipe étudie la physique des Gaz de Fermi ultrafroids dans un régime où les interactions entre atomes donnent lieu à de fortes corrélations entre les particules. À basse température, le comportement collectif de ces particules en interaction conduit à des effets spectaculaires, tels que la superfluidité, l’analogue de la supraconductivité pour les particules neutres.
Théorie quantique, atomes et champs
Les activités de l’équipe Théorie quantique, atomes et champs sont théoriques et couvrent deux domaines de recherche principaux. D’une part, les systèmes quantiques hors équilibre, avec l’étude des corrélations quantiques, de la thermalisation et du transport dans les gaz de Bose isolés, entraînés ou désordonnés. D’autre part, la physique de la diffusion de la lumière et des forces optiques dispersives dans les gaz atomiques, les diélectriques structurés et désordonnés ou les métaux.