Au cœur des atomes froids - L'aventure de l'IFRAF

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Comme les débuts de la photographie scientifique arrêtaient le mouvement pour mieux le comprendre, la physique des atomes froids permet d’approcher et de travailler la matière en engourdissant les particules dans des bains de laser, abordant des domaines inexplorés là où seules s’aventuraient jusqu’alors les expériences de pensée.
Coincer les atomes dans des cavités, les faire rebondir, s’entrechoquer comme au billard, les trier objet par objet ou les regrouper en nuages – ce qui n’était au départ qu’une prouesse est tout naturellement devenu un outil. Avec un champ d’application si varié et si vaste que se fit peu à peu sentir le besoin de regroupement.
En Île-de-France fut alors créé l’IFRAF (Institut francilien de recherche sur les atomes froids), plate-forme de réflexion et d’action où les recherches se confrontent et se concertent, créant des liens, harmonisant les moyens, fédérant les efforts au sein de ce qui est désormais, au meilleur sens du terme, une communauté.

Avec le concours de Michèle LEDUC et Bruno LABURTHE-TOLRA
Préface de Claude COHEN-TANNOUDJI

Traduit en anglais par Adrian TRAVIS

118 photographies noir et blanc
Publié le : lundi 29 juin 2015
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Licence : Tous droits réservés
EAN13 : 9782728826148
Nombre de pages : 144
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Les paradoxes du froid
Les atomes froIds sont un Ieu de paradoxes. À a base de cette recherche, on trouve ’Idée qu’un faIsceau aser, quI nous brûeraIt e doIgt sI on avaIt ’Imprudence d’y toucher, pIège des partI-cues à une température un mIIard de foIs pus basse que a température ordInaIre. Un deuxIème paradoxe est que ce froId extrême, oIn de constItuer un bana repos éterne, ouvre au contraIre es portes d’un rIche unIvers quantIque, où ondes et corpuscues jouent une partItIon commune. Et enin I y a a surprIse, pour e vIsI-teur non avertI, de voIr que cette musIque subtIe peut naître dans des manIps envahIes par un fouI-Is de câbes et de tuyaux, sur des tabes optIques couvertes de composants dIsposés sans ogIque apparente. Les voIes de recherche que nous exporons pro-ongent cet aspect paradoxa des gaz utrafroIds. Nous souhaItons sImuer avec nos atomes des phénomènes Iés au magnétIsme Intense, qu’I soIt orbIta ou de spIn, aors que nos atomes n’ont pas de charge éectrIque et ne portent qu’un faIbe moment magnétIque...
Laboratoire Kastler BrosselJérôme Beugnon Claude CohenTannoudji Jean Dalibard Fabrice Gerbier Michèle Leduc Sylvain Nascimbène
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Laboratoire Kastler Brossel Jérôme Beugnon Claude CohenTannoudji Jean Dalibard Fabrice Gerbier Michèle Leduc Sylvain Nascimbène
La particule de Majorana
Le dysprosIum est un atome présentant un arran-gement orIgIna des éectrons autour de son noyau. En excItant ces éectrons de manIère contrôée au moyen de faIsceaux aser, nous pouvons modIier a façon dont es atomes se dépacent : a vItesse de ’atome est aors reIée à ’état de ses éectrons. Ces atomes manIpués par aser devraIent former des nouvees phases de a matIère. Nous cherchons à créer un gaz d’atomes super-luIde dans eque certaIns atomes s’assocIeraIent pour former une partIcue appeée « état Ié de Majorana ». Les partIcues de Majorana, contraI-rement à toutes es partIcues connues, n’entrent dans aucune des deux catégorIes habItuees, es bosons et es fermIons. Nous chercherons à mettre en évIdence cette proprIété exotIque des partIcues de Majorana.
Laboratoire Kastler Brossel Frédéric Chevy Christophe Salomon
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Équations d’état
Une des spécIaItés du groupe gaz de FermI est ’étude quantItatIve des proprIétés thermodyna-mIques des gaz quantIques fortement corréés. Nous avons déveoppé une méthode expérImen-tae fondée sur ’anayse d’Imagesin situ des nuages d’atomes quI donne accès à ’équatIon d’état du gaz. Pour es fermIons en InteractIon attractIve, ’équatIon d’état révèe caIrement ’exIstence de a phase superluIde avec une transItIon de phase du premIer ou du second ordre, suIvant que e spIn des fermIons est fortement ou faIbement poarIsé. Nous avons égaement étudIé e gaz de Bose en InteractIon résonante et révéé des correctIons quantIques dItes de Lee-Huang–Yang, quI avaIent été cacuées pour a premIère foIs I y a pus de cInquante ans maIs jamaIs observées auparavant.
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