Perspectives brûlantes pour les molécules froides

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,...).