Résumé 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 - - - - - - - - - -
Quick overview The paradoxes of extreme coldCold atoms physics is a place of paradoxes. Pivotal to this research topic is the idea that a laser beam, which would burn our finger if we were careless enough to touch it, traps particles at a temperature a billion times lower than room temperature.
A second paradox is that this extreme cold, far from being a dull state of eternal rest, instead opens the doors of a rich quantum universe, where waves and particles act in a joint play. Then there is the surprise, for the casual visitor, to see a subtle form of order emerge from laboratories crowded by swarms of cables and pipes, on optical tables covered with equipment arranged without apparent logic.
The avenues of research that we are exploring extend this paradoxical aspect of ultracold gases. We want to use our atoms to simulate phenomena related to intense magnetism, arising either from orbital motion or from spin, even though our atoms have no electric charge and have no more than a weak magnetic moment…
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On en parle • Pour la Science n°448 - février 2015 - - - - - - - - - -
Les auteurs Jean-François DARS et
Anne PAPILLAULT ont longtemps été réalisateurs de films scientifiques au CNRS. Mariant les images aux textes, ils ont aussi publié
Voyage avec Stevenson dans les Cévennes (Descartes & Cie, 2006),
Les Déchiffreurs. Voyage en mathématiques (Belin, 2008),
Le Plus Grand des hasards. Surprises quantiques (Belin, 2010) et
Petits soldats (Descartes & Cie, 2014). Fin 2016, ils ont été lauréats du prix de l’Information scientifique de l'Académie des sciences.
Avec des contributions de : Jean DALIBARD, Christophe SALOMON, Élisabeth GIACOBINO, Alain ASPECT, Antoine GEORGES…
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Sommaire Préface de Claude COHEN-TANNOUDJI Laboratoire Kastler Brossel Les paradoxes du froid (Jean D
ALIBARD)
La particule de Majorana (Sylvain N
ASCIMBÈNE)
Équations d’état (Frédéric C
HEVY)
Espaces mixtes (Christophe S
ALOMON)
Puces savantes (Jakob R
EICHEL)
États intriqués et gaz quantiques (Alice S
INATRA)
Photons en cavité (Michel B
RUNE)
Pas de frontières (Michèle LEDUC / Sylvie ROUSSET) La limite unitaire (Yvan C
ASTIN)
Tester l’électrodynamique (François B
IRABEN)
Ions piégés (Laurent H
ILICO)
Optomécanique et atomes froids (Antoine H
EIDMANN)
Optique quantique et semi-conducteurs (Alberto B
RAMATI)
Mémoires quantiques (Élisabeth G
IACOBINO)
Fluctuations du vide Astrid (L
AMBRECHT)
Brouillard d’atomes (Dominique D
ELANDE)
Laboratoire Charles Fabry Interactions photon-photon (Philippe G
RANGIER)
Manipulation d’atomes (Antoine B
ROWAEYS)
Une brève histoire du Groupe d’optique atomique (Alain A
SPECT)
La brillance du condensat (Christoph W
ESTBROOK)
Désordre dans les gaz 2D (Thomas B
OURDEL)
Localisation d’Anderson (Vincent J
OSSE)
Théorie de la matière quantique (Laurent S
ANCHEZ-P
ALENCIA)
Gaz de bosons unidimensionnels (Isabelle B
OUCHOULE)
L’effort de tous (Bruno LABURTHE-TOLRA) Systèmes de référence temps-espace Horloges à atomes froids (Jocelyne G
UÉNA)
Au plus près de la seconde (Sébastien B
IZE)
Du temps au temps (Philippe L
AURENT)
Interférométrie atomique et capteurs inertiels (Franck P
EREIRA DOS S
ANTOS)
Laboratoire Photonique, numérique et nanosciences de Bordeaux Heure et pesanteur (Philippe B
OUYER)
Muquans de Bordeaux Vers le gravimètre quantique absolu (Bruno D
ESRUELLE)
Laboratoire Thales Research and Technology Puces transparentes (Sylvain S
CHWARTZ)
Savoir-faire (Bruno LABURTHE-TOLRA) Laboratoire de physique des lasers Lien optique et temps-fréquence (Anne A
MY-K
LEIN)
Sondes moléculaires (Anne A
MY-K
LEIN)
Une puce pour la soupe (Hélène P
ERRIN)
Un superfluide à double sens (Hélène P
ERRIN)
Des atomes comme des aimants (Bruno L
ABURTHE-T
OLRA)
Nanométrie (Gabriel D
UTIER)
Laboratoire Aimé Cotton Les atomes de Rydberg froids (Patrick C
HEINET)
Molécules froides (Daniel C
OMPARAT)
Théorie des molécules froides (Olivier D
ULIEU)
Électrons ultrafroids (Daniel C
OMPARAT)
Lumière « twistée » (Laurence P
RUVOST)
Lyman alpha (Jacques R
OBERT)
Les terrasses de l’IFRAF (Viviane TIA) Laboratoire Matériaux et phénomènes quantiques Ions piégés et qubits (Luca G
UIDONI)
Laboratoire de physique théorique et modèles statistiques Problème à N corps (Gora S
HLYAPNIKOV)
Centre de physique théorique - École polytechnique Petites machines thermiques (Antoine G
EORGES)
Laboratoire de physique statistique de l’ENS Gaz fermioniques ultrafroids (Roland C
OMBESCOT)
Laboratoire de physique théorique modélisation de Cergy-Pontoise Théorie quantique des champs (Philippe L
ECHEMINANT)
Laboratoire de physique théorique de la matière condensée Des atomes froids à la matière condensée (Ludovic P
RICOUPENKO)
Laboratoire Collisions, agrégats, réactivité de Toulouse Le transport quantique (David G
UÉRY-O
DELIN)
Institut non linéaire de Nice Sophia Antipolis Diffusion de la lumière (Robin K
AISER)
Laboratoire de physique de la matière condensée de Nice Des qubits dans les nuages (Sébastien T
ANZILLI)
Laboratoire de physique des lasers, atomes et molécules de Lille Mécanique quantique et chaos (Pascal S
ZRIFTGISER)
Postface de Michèle LEDUC Translations