Département de physique

Alain Launay

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Département de physique

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ECOLE NORMALE SUPÉRIEURE2006 Département de physique

Le Département de Physique a une double vocation : assurer un enseignement de qualité et une re- cherche de haut niveau couvrant de nombreux domaines de la physique qui sont, pour certains d’entre eux , à la frontière entre la physique et d’au- tres disciplines.

RECHERCHE La fédération de laboratoires du Département de Physique re- groupe cinq unités de recherche associant l’ENS, le CNRS et, selon les cas, les universités Paris VI,VII et XI. Il s’agit du Laboratoire Kastler Brossel (LKB), du Laboratoire Pierre Aigrain (LPA), du Laboratoire de physique statistique (LPS), du La- boratoire de physique théorique (LPTENS) et du Laboratoire de ra- dioastronomie millimétrique (LRA) qui est également associé à l’Obser- vatoire de Paris.

Cet ensemble comprend environ 90 chercheurs CNRS, 60 enseignant-chercheurs, 100 docto- rants et 80 ingénieurs, techniciens et administratifs, auxquels s’ajoutent 40 à 50 visiteurs et étudiants en stage post-doctoral

ENSEIGNEMENT Depuis les cours fondamen- taux (licence et master) inclus dans la Formation interuniversitaire de phy- sique (FIP) jusqu’aux cours d’école doctorale, les étudiants rassemblés dans le département de physique de l’ENS sont parmi les meilleurs de France etdisposent d’une formation exceptionnelle dans les domaines fondamentaux de la physique.

Domaines scientifiques couverts

Laboratoire Kastler Brossel LKB Directeur Paul Indelicato Le laboratoire Kastler Bros- sel, qui porte le nom des deux physi- ciens célèbres qui l’ont fondé dans les années 1950, a une longue tradition d’étude des effets quantiques dans l’in-

Expérience de refroidissement atomique

teraction des atomes avec le champ électromagnétique. L’étude du refroidissement des atomes par laser constitue un des thèmes majeurs du laboratoire, et a valu le prix Nobel de Physique à Claude Cohen-Tannoudji en 1997. Le laboratoire a développé de nombreuses activités fondées sur les atomes froids, comme l’étude des condensats de Bo- se-Einstein et des gaz d'atomes fer- mioniques, la réalisation de lasers à atomes continus, d’horloges atomiques de très grande précision (en collabora- tion avec le SYRTE) ou la mesure de constantes fondamentales. Désormais les atomes froids rejoignent les nano- sciences avec la mise en œuvre de pu- ces à atomes froids, qui laissent entre- voir la possibilité d’obtenir des accélé- romètres miniatures ultrasensibles ou des horloges atomiques de poche. Parmi les autres grands do- maines explorés au laboratoire, on trouve la mécanique quantique fon- damentale, avec la préparation de «chats de Schrödinger», superposi- tion d’états quantiques macroscopi- ques différents, l’étude d’états intriqués

et de la décohérence, en vue de faire progresser les concepts à la base du traitement quantique de l’information. Le laboratoire abrite d’autres recher- ches relevant de ce domaine et de l’op- tique quantique (traitement quantique des images, sources de photons uni- ques, mémoires quantiques). Le Laboratoire Kastler Bros- sel a enfin une importante activité d’applications biomédicales de ses tra- vaux de physique fondamentale. Le laboratoire développe les applications des gaz hyperpolarisés, par pompage optique, à l’imagerie des poumons, qui est maintenant au stade de l’évaluation clinique. Le laboratoire développe aus- si des méthodes performantes de suivi de molécules biologiques uniques in vivo à l’aide de nanoobjets («quantum dots») qui permettent l’étude de la synapse nerveuse ou des mécanismes de coupure de l’ADN par les enzymes de restriction.

Tourbillon au cœur d’un condensat de rubidium

Laboratoire de Physique Théorique LPT Directeur Bernard Julia .

Les recherches du laboratoire vont de la compréhension des particu- les élémentaires comme des cordes de taille minuscule ou d’autres objets

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