Une conférence d'Olivier Dulieu, chercheur au Laboratoire Aimé Cotton à Orsay. Présentation de 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.
Mot(s) clés libre(s) : atomes froids, molécules froides, laser, refroidissement par laser, collision froide, photoassociation, condensation de Bose-Einstein, milli-Kelvin, basses températures, zéro absolu

Le laser, outil privilégié du chirurgien et du soudeur, est souvent associé à l'idée de chaleur. Depuis une vingtaine d'années, on sait pourtant l'utiliser pour refroidir les atomes d'un gaz à une température extrêmement basse, de l'ordre du microkelvin. A cette température, la vitesse d'agitation thermique des atomes devient très faible, de l'ordre du centimètre par seconde, à comparer aux centaines de mètres par seconde des molécules de l'air qui nous entoure. Selon la relation découverte par Louis de Broglie, la longueur d'onde associée aux particules augmente lors du refroidissement, et peut même atteindre la distance moyenne entre atomes voisins. Les atomes perdent alors leur individualité, s'accumulent dans un même niveau quantique, et le gaz bascule vers un état aux propriétés spectaculaires, état prédit en 1925 par Einstein à partir des travaux de Bose, mais qui n'a pu être observé qu'à partir de 1995. L'exposé présentera les principes physiques à la base de la manipulation et du refroidissement des atomes. Il décrira également quelques expériences mettant en évidence les propriétés de cohérences très spéciales de ces condensats de Bose-Einstein, pour conclure sur les perspectives ouvertes par ces systèmes, aussi bien dans le domaine des mesures de haute précision qu'en physique statistique
Mot(s) clés libre(s) : basse température, boson, condensation de Bose-Einstein, échelle macroscopique, état de la matière, fermion, longueur d’onde, mécanique quantique, refroidissement laser, refroidissement par évaporation, superfluidité, supraconductivité

Une conférence de Jean Dalibard, chercheur au laboratoire Kastler Brossel, présentée dans le cadre de "Physique au Printemps" 2010. Une conférence très pédagogique pour comprendre la technique du refroidissement d'atomes par laser et piège magnétique jusqu'à la condensation de Bose-Einstein et l'utilisation de ce gaz d'atomes ultra-froids pour former des faisceaux d'atomes cohérents et les faire interférer.
Mot(s) clés libre(s) : laser, laser à atomes, boson, condensation de Bose-Einstein, condensat de Bose-Einstein, gaz d'atomes ultra-froids, refroidissement par laser, piège magnétique, interférences

Les ondes de matières constituent un nouvel état de la matière pour lequel de nombreuses recherches sont en court dans le monde entier. On peut les définir ainsi : il existe une dualité onde corpuscule qui associe à tout objet physique à la fois un corpuscule et une onde. Une onde de matière est un cas particulier où un nombre macroscopique d'atomes se trouvent tous décrits par la même fonction d'onde. On peut aujourd'hui réaliser et visualiser de telles ondes grâce à des procédés tels que le refroidissement des atomes ou la condensation de Bose-Einstein. Ces travaux ouvrent de nombreuses perspectives sur la connaissance et la compréhension de la matière.
Mot(s) clés libre(s) : boson, condensation de Bose-Einstein, corpuscule, dualité onde-particule, état de la matière, fermion, lumière, mécanique quantique, onde de matière, photon, refroidissement laser

En utilisant des échanges quasi-résonnants d'énergie, d'impulsion et de moment cinétique entre atomes et photons, il est possible de contrôler au moyen de faisceaux laser 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 seront passés en revue, de même que quelques applications possibles des atomes ultra-froids ainsi obtenus (horloges atomiques, interférométrie atomique, condensation de Bose-Einstein, lasers à atomes, etc.).
Mot(s) clés libre(s) : absorption de lumière, condensation de Bose-Einstein, dualité onde-corpuscule, effet Doppler, émission de photons, horloge atomique, lumière, mécanique quantique, refroidissement laser, structure atomique

Un lien vers le podcast d'une conférence du cycle 2010 des Grandes Conférences de Lyon, organisées par l'Université de Lyon. 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.
Mot(s) clés libre(s) : refroidissement par laser, piège magnétique, gaz d'atomes ultra-froids, boson, condensation de Bose-Einstein, condensat de Bose-Einstein, horloge atomique, laser, laser à atomes, interférences, interférométrie atomique