Atomes ultrafroids et ondes de matière

Claude Cohen-Tannoudji

Laboratoire Kastler Brossel, École normale supérieure, Paris

Catherine Simand

Conférence du cycle 2010 des Grandes Conférences de Lyon, organisé par l'Université de Lyon, en partenariat avec la Ville de Lyon, le CCSTI du Rhône, et avec le concours de l'Université Lumière Lyon2 - 25 mars 2010.

10 - 05 - 2010

Résumé

Une conférence du prix Nobel de physique 1997 Claude Cohen-Tannoudji, consacrée à quelques mécanismes de refroidissement et de piégeage des atomes avec des faisceaux laser. Applications des atomes ultra-froids obtenus : condensats de Bose-Einstein, lasers à atomes.


Claude Cohen-Tannoudji travaille au laboratoire Kastler-Brossel de l'École normale supérieure à Paris. Professeur à la Faculté des Sciences de Paris de 1967 à 1973, il est élu en 1973 professeur titulaire de la chaire de physique atomique et moléculaire au Collège de France où il enseigne jusqu'en 2004. Il devient membre de l’Académie des Sciences en 1981, puis de nombreuses académies étrangères et reçoit de très nombreux prix tout au long de sa carrière, en particulier la médaille d'or du CNRS en 1996. En 1997, il partage le Prix Nobel avec Steven Chu et William D. Phillips pour « le développement de méthodes pour refroidir et piéger des atomes avec des faisceaux laser ».

Résumé de la conférence  : Pendant longtemps, la lumière émise ou absorbée par les atomes a été considérée uniquement comme une source d'informations sur les atomes, permettant de comprendre leur structure et d'identifier leur présence dans divers types de milieux. Cet exposé montre que la lumière est aussi un outil pour agir sur les atomes et pour manipuler leurs divers degrés de liberté. L'utilisation des lois de conservation dans les interactions atome photon permet en effet de contrôler au moyen de faisceaux laser la polarisation, la vitesse et la position d'un atome neutre et de le refroidir à des températures très basses, de l'ordre du microKelvin, voire du nanoKelvin. Quelques mécanismes physiques de refroidissement et de piégeage sont passés en revue de même que quelques applications possibles des atomes ultrafroids ainsi obtenus : horloges atomiques, interférométrie atomique, tests des théories fondamentales, réalisation de nouveaux états de la matière comme les condensats de Bose Einstein où un nombre macroscopique d'atomes se retrouvent dans la même onde de matière, lasers à atomes qui sont les équivalents pour les ondes de matière des lasers ordinaires pour les ondes lumineuses. Quelques perspectives ouvertes par ces développements sont aussi évoquées.

Visualiser la conférence  : Le podcast de la conférence « Atomes ultrafroids et ondes de matière » (vidéo MPEG-4, 202 Mo).

Les Grandes Conférences de Lyon  : L'Université de Lyon organise le cycle des Grandes Conférences de Lyon, en partenariat avec la Ville de Lyon, le CCSTI du Rhône, et avec le concours de l'Université Lumière Lyon2. Ces conférences, d'accès libre et gratuit, ouvertes à un très large public, permettent d'accueillir chaque année plusieurs grands spécialistes de renommée nationale ou internationale, pour aborder les grandes problématiques scientifiques et apporter leur part au débat public, autour des avancées de la recherche et des grandes questions de société.

Pour en savoir plus  :

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