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Mots-clés

atomes froids molécules froides laser refroidissement par laser collision froide photoassociation condensation de Bose-Einstein milli-Kelvin basses températures zéro absolu

Perspectives brûlantes pour les molécules froides

Olivier Dulieu

Laboratoire Aimé Cotton, Université Paris-Sud 11, Orsay

Catherine Simand

Conférence du département de physique de l'École Normale Supérieure de Lyon, le 8 octobre 2008

05/01/2009

Résumé

Présentation des recherches sur les atomes et molécules froids (température inférieure au milli-Kelvin). Obtention de gaz moléculaires quantiques dégénérés (condensat de Bose-Einstein moléculaire, ou gaz de fermions) et émergence d'une nouvelle « photo-physico-chimie » ultra-froide.


Une conférence d'Olivier Dulieu, chercheur au Laboratoire Aimé Cotton, à Orsay, dans l'équipe « Physique moléculaire et molécules froides. Collisions froides - Approche théorique : structure électronique ».

Résumé de la conférence :

Les recherches sur les atomes et molécules froids (c'est-à-dire dont le mouvement est caractérisé par une température inférieure au milli-Kelvin) participent incontestablement au renouveau de la physique atomique et moléculaire observé depuis plusieurs années, comme en témoigne par exemple l'attribution de deux prix Nobel en 1997 et 2001 à ce domaine. De spectaculaires progrès expérimentaux permettent maintenant de réaliser des échantillons gazeux de molécules froides de diverses espèces, en utilisant des techniques de refroidissement laser, de refroidissement par collisions, ou de ralentissement par des champs électriques inhomogènes.

Les gaz ultra-froids offrent la possibilité de contrôler avec précision les degrés de liberté externes et internes des molécules formées, afin de réaliser des expériences de collisions froides (assistées ou non par laser) entre ces molécules et d'autres espèces atomiques et moléculaires. Les recherches s'orientent vers deux directions principales : l'obtention de gaz moléculaires quantiques dégénérés (condensat de Bose-Einstein moléculaire, ou gaz de fermions) et l'émergence d'une nouvelle « photo-physico-chimie » ultra-froide. Dans les deux cas, il importe de contrôler avec précision le processus de formation des molécules froides et même de les former dans leur état d'énergie le plus bas dans tous les degrés de liberté (translationnel, vibrationnel, rotationnel).

Enfin, ces systèmes permettent d'envisager des progrès spectaculaires en direction de l'information quantique, ou de test de théories fondamentales (mesure du moment dipolaire permanent de l'electron,...).

La conférence :

Pour voir en ligne le film de la conférence, synchronisé avec les diapositives et le plan de la conférence : « Perspectives brûlantes pour les molécules froides » (durée : 1h 20min).