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Claude Cohen Tannoudji

Prix Nobel en 1997 pour le ralentissement et le piégeage des atomes par la lumière laser.

Ses travaux sont à la source des recherches actuelles de l'IFRAF.



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Atomes de Rydberg Froids

Responsables : Pierre Pillet, Patrick Cheinet

Les atomes de Rydberg sont des atomes fortement excités, placés dans un niveau de nombre quantique principal élevé. Ils présentent des propriétés exacerbées, en particulier en termes d’interactions. La physique des atomes froids se tourne ces dernières années vers les gaz quantiques et comment les interactions entrainent un comportement coopératif d’ensemble. Les atomes de Rydberg froids représentent donc un outil privilégié pour ces études. Le phénomène dit de blocage de Rydberg, qui entraine une restriction de l’excitation à proximité d’un premier atome excité à cause des interactions, ouvre également une voie vers l’information et le calcul quantique avec la création de portes quantiques.

Résultats obtenus dans le domaine :

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Expérience d’atomes de Rydberg froids de Césium

L’équipe travaille depuis moins de deux ans sur l’atome de Césium et a observé l’année dernière un phénomène résonant d’interaction à 4 corps. L’utilisation d’un champ électrique pour observer un transfert d’énergie résonant entre deux atomes de Rydberg est bien connue et a été appelée résonance de Förster par analogie avec le phénomène du même nom (FRET) en biologie.
Nous avons réussi pour la première fois à adapter cette technique afin d’observer un transfert d’énergie entre 4 atomes de Rydberg, démontrant ainsi le fort potentiel des atomes de Rydberg froids pour l’étude de systèmes à N corps.
Une deuxième expérience sur l’atome d’Ytterbium est en cours de montage et devrait donner des résultats dans les deux ans à venir.

Programme de recherche :

L’équipe continue ses recherches sur l’atome de Césium en se focalisant sur l’aspect des interactions à quelques corps.
Un autre montage, sur l’atome d’Ytterbium, est en cours de montage pour exploiter ses deux électrons de valence qui doivent permettre pour la première fois sur des atomes de Rydberg de maintenir les manipulations et l’imagerie optiques.
Ces techniques nouvellement accessibles pour des atomes de Rydberg permettront de réaliser des simulations quantiques sur les gaz quantiques en forte interactions.

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De gauche à droite : Patrick Cheinet , Pierre Pillet.