Optique Atomique

Atomes froids, condensats de Bose Einstein, interférométrie atomique

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L’optique atomique se définit par analogie avec l’optique avec la lumière, et notre groupe en décline diverses facettes :

• optique atomique cohérente

Nous étudions en détail les lasers à atomes, obtenus par extraction cohérente à partir d’un condensat de Bose-Einstein piégé. Nous nous intéressons aussi à l’interférométrie atomique, déjà bien développée avec des atomes froids mais non condensés. Elle pourrait bénéficier des lasers à atomes comme l’interférométrie photonique a bénéficié des lasers. Nous nous impliquons dans des développements techniques en vue de la miniaturisation des interféromètres et de leurs applications spatiales.

• optique atomique quantique

Notre groupe a réalisé dans ce domaine un certain nombre de premières mondiales grâce à sa maîtrise d’un système unique, l’hélium métastable, qui peut être détecté atome par atome. Cette technique ouvre des possibilités analogues à celles liées aux techniques de comptage de photon, point de départ de l’optique quantique photonique moderne.

• optique atomique intégrée

Les puces atomiques utilisent toutes les ressources des nanotechnologies pour miniaturiser et réaliser sur une puce de quelques millimètres carrés des expériences habituellement à l’échelle d’une salle de laboratoire. Notre groupe maîtrise le refroidissement et la condensation de Bose-Einstein d’atomes sur puce, ce qui ouvre des possibilités originales d’études sur les gaz quantiques dégénérés à une dimension.

Nous avons également une activité en biophotonique (étude de la dynamique du ribosome en molécule unique).