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Page modifiée le vendredi 13 avril 2012
OCT
5
2016
La dynamique hors-équilibre des gaz quantiques à composantes multiples

Figure : Comparaison théorie-expérienceL’équipe GQD a réalisé la première étude expérimentale de la dynamique de formation d’un gaz quantique formé de plusieurs composantes de spin. L’interprétation théorique montre l’importance de la prise en compte de la compétition entre la condensation et les interactions d’échange de spin ; elle est étayée par des simulations numériques réalisées par des collègues polonais (Académie de Sciences et Université de Bialystok).



Ces travaux sont publiés à Physical Review Letters et une version de travail est disponible sur arXiv:1607.02406



 


AOU
28
2016
Record de précision pour la mesure de différence de rythme entre deux horloges atomiques par un lien optique fibré de 1400 km

Les travaux sur les liens optiques fibrés, menés par l’équipe MMT du Laboratoire de physique des lasers (LPL, CNRS / Université Paris 13) et le laboratoire Systèmes de référence temps-espace (SYRTE, CNRS / Observatoire de Paris / UPMC, associés au LNE), viennent de contribuer à une première mondiale. En établissant une liaison optique de 1400 km jusqu’à Braunschweig en Allemagne, la différence de rythme de deux horloges atomiques ultraprécises, développées au SYRTE et au Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB), et éloignées de 700 km, a été mesurée. La précision atteinte est 20 fois meilleure que celle des comparaisons actuelles d’horloges qui reposent sur le système GPS, et la mesure est 10 000 fois plus rapide à résolution égale. Une différence relative de fréquence de deux millionièmes de milliardième a été observée entre les deux horloges à atomes froids de Strontium. Il s’agit de la signature d’un effet de relativité générale qui affecte les horloges situées à des altitudes différentes (20 mètres d’écart).



La partie française de la liaison par fibre optique a été établie en partenariat avec le réseau académique RENATER. Les équipements installés sur le lien optique font l’objet d’un transfert de savoir-faire en direction de trois PME françaises, dans le cadre de l’Equipex REFIMEVE+. Ces travaux ont été publiés le 9 août 2016 dans la revue Nature Communications. Ils ont fait l’objet d’un encart dans Le Monde daté du 17 août 2016.



Record de précision par un lien optique fibré de 1400 km



Lire l’article scientifique sur le site de Nature Communication.

Lire l’alerte presse sur le site de l’INP.

Lire l’encart du Monde.

Lire un texte plus détaillé sur ces résultats sur le site de REFIMEVE+.


JUI
5
2016
Le projet Ink2 obtient un financement Européen

Depuis 2016, l’équipe Métrologie, Molécules et Tests Fondamentaux du Laboratoire de Physique des Lasers est engagée au sein du projet Européen EMPIR (European Metrology Programme for Innovation and Research) financé par l’EURAMET (European Association of National Metrology Institutes). Ce projet qui regroupe 16 laboratoires partenaires conduira en 2018 à la plus importante réforme du Système International d’unités depuis sa création. Plusieurs unités seront alors redéfinies en fixant la valeur de certaines constantes fondamentales de la physique comme la constante de Boltzmann mesurée actuellement au Laboratoire de Physique des Lasers.



EURAMET est l'Organisation Régionale de Métrologie pour l'Europe. Elle a été mise en place afin de développer la coopération de tout type entre les instituts nationaux de métrologie de l'Europe de l'ouest (NMI) et assurer une utilisation efficace des moyens disponibles en métrologie. Particulièrement EURAMET a mis l'accent, dès sa création, sur la coopération en recherche et développement. Pour cela, un programme européen de recherche en métrologie (EMPIR - European Metrology Programme for Innovation and Research) a été élaboré.



EMPIREMPIR (Programme de Métrologie Européen pour l'innovation et Recherche) est le programme principal pour la recherche européenne sur la métrologie. Il coordonne des projets de recherche pour relever de grands défis, en développant le système de SI d'unités de mesure.



Vers équipe MMTF du LPL


AVR
4
2016
Nanogravure photo-induite par une transition magnétique

Gravure d'une nanobande de ZrO2 par un champ magnétique localisé oscillant à la fréquence de la lumière. La dépendance en polarisation se traduit par des profils de gravure différents. A gauche : Polarisation perpendiculaire à la nanobande ; à droite : Polarisation parallèle à la nanobande. © Takashi YatsuiUn travail effectué à Tokyo dans le groupe du Pr Yatsui, dans une collaboration avec Daniel Bloch de l’équipe SAI du LPL et des chimistes de l'IS2M (CNRS - Mulhouse), initiée à l'occasion de deux séminaires franco-japonais en nanophotonique (Villetaneuse 2010, et Toba 2011), montre qu'un procédé de photogravure peut utiliser la composante magnétique du champ lumineux. Au voisinage d'une préforme nanostructurée en ZrO2, une irradiation à faible puissance par un laser continu He-Cd (Lambda = 325 nm) photo-dissocie localement l'oxygène moléculaire environnant, grâce à une transition magnétique (M1) généralement considérée comme négligeable, mais amplifiée par la structure locale du champ nanostructuré. Ce travail, qui vient de paraitre dans "Light: Science and Applications" ouvre la voie à des réactions nouvelles et plus variées dans les process de nanofabrication.



En savoir plus ici...



Voir le communiqué en anglais de l’Université de Tokyo.


FEV
29
2016
Un laser organique solide ultra fin spectralement

Figure : Schéma du dispositif expérimentalLes lasers plastiques sont des sources lumineuses basées sur des matériaux organiques que l'on peut très facilement réaliser à partir de solutions et de techniques simples et bas-cout comme l'impression jet d'encre ou l'enduction. Ils peuvent servir de capteurs ou de sources intégrées pour la spectroscopie par exemple. On reconnait un laser d'une source incohérente à sa capacité à émettre un spectre composé d'un ou plusieurs pics à certaines longueurs d'onde bien précises. Dans les lasers plastiques, il est relativement aisé d'obtenir un seul mode mais en revanche la pureté spectrale est médiocre, pour des raisons liées à l'architecture même du résonateur laser. La longueur de cohérence, qui mesure ce degré de pureté spectrale, n'est traditionnellement que de quelques dizaines de microns et peut aller jusqu'à quelques mm tout au plus. C'est un frein pour le développement d'applications comme la spectroscopie à haute résolution, la détection cohérente ou l'holographie, et une limitation pour la sensibilité de capteurs basés sur un décalage de longueur d'onde.



Dans ce papier publié dans Light, des chercheurs du Laboratoire de Physique des Lasers, en collaboration avec le CREOL (Orlando, USA), proposent une architecture de laser organique permettant de gagner deux à trois ordres de grandeur sur la finesse spectrale, et d'obtenir les longueurs de cohérence les plus longues jamais obtenues avec ce type de laser, de l'ordre du mètre (largeur spectrale < pm ou < GHz). La stratégie consiste à associer une cavité verticale externe avec un réseau de Bragg volumique (VBG) dans un laser dans lequel le milieu à gain est un film mince de polymère dopé avec un colorant laser. Le schéma proposé peut s'appliquer aussi aux lasers à colorant liquide et offre une alternative très simple et compacte aux volumineux systèmes à réseaux traditionnellement utilisés.



Voir l'article en accès libre ici.


JAN
13
2016
Stabilisation en dessous du hertz de la fréquence d’un laser à cascade quantique

Figure : Schéma du dispositif expérimentalDes chercheurs du LNE-SYRTE (Observatoire de Paris, CNRS, UPMC Université Paris 6) et de l’équipe Métrologie, Molécules et Tests Fondamentaux du LPL (Université Paris 13 et CNRS) viennent de stabiliser en fréquence un laser à cascade quantique opérant dans l’infrarouge moyen et de réduire ainsi sa largeur de raie à moins d’un hertz. La stabilité et la précision obtenues, cent fois meilleures que l’état de l’art, permettent de réaliser des mesures spectroscopiques de très haute précision sur de nombreuses molécules.



Ce travail publié dans la revue Nature Photonics et le sujet d’une précédente actualité fait maintenant l'objet d'une brève de l'Institut de Physique du CNRS que vous pouvez lire au format pdf.



Retrouvez l’article sur les base d’archives ouvertes HAL et arXiv.


JAN
12
2016
Article du LPL dans la Gazette de la Recherche

La Gazette de la Recherche n°12, revue de l’Institut Galilée, est parue récemment. Elle contient un article sur les activités de recherche menées par l’équipe Spectroscopie atomique aux interfaces du LPL. L’article intitulé La couleur du rayonnement de « corps noir » sondée avec des atomes explique comment il est possible de sonder, par spectroscopie d’une vapeur atomique, l’altération de la loi du corps noir décrivant l’émission rayonnée par un matériau chaud, à courte distance de ce matériau.



Cet article est visible ici.


DEC
11
2015
Une nouvelle méthode de refroidissement : la distillation de spin dans un condensat de Bose-Einstein

Spin CoolingL’équipe GQD a conçu une technique innovante de refroidissement des gaz quantiques, technique basée sur la purification en spin d’un condensat à composants multiples (un spinor). L’équipe en a réalisé la démonstration expérimentale en utilisant un condensat de chrome. Cette technique peut être appliquée aux condensats alcalins et devrait permettre d’atteindre des températures inférieures à 1 nanoKelvin. A ces températures, l’étude du magnétisme quantique et l’analyse de nombreux problèmes ouverts de physique de la matière condensée deviendront possibles.



Ces travaux sont publiés dans la revue Physical Review Letters vol 115, 243002 (2015) et une version de travail est disponible sur arXiv:1505.05098.


DEC
9
2015
Dynamiques de ralentissement d'un jet supersonique

2D imaging of the slowed Ar* supersonic beam for a final velocity vF = 61 m/s. From this image, one can easily extract the beam divergence and the coherence radius with respect to the position and size of the effective source.Les membres de l'équipe Optique et interférométrie atomiques ont récemment étudié la dynamique des atomes d'un jet supersonique ralenti par effet Zeeman. Ces travaux sont publié dans la revue Eur. Phys. J. Appl. Phys. et font partie des suggestions de lecture des éditeurs de cette revue (plus de détails sur notre actualité en anglais).



Slowing dynamics of a supersonic beam, simulation and experiments, M. Hamamda, T. Taillandier-Loize, J. Baudon, G. Dutier, F. Perales and M. Ducloy (2015), Eur. Phys. J. Appl. Phys., 71: 30502, DOI 10.1051/epjap/2015150266



Contacts : Gabriel Dutier and Jacques Baudon


JUI
2
2015
Stabilisation d’un laser à cascade quantique au niveau sub-Hz

Figure : Schéma du dispositif expérimentalLes mesures de haute précision avec des molécules sont susceptibles d’aider à affiner notre connaissance de divers champs de la physique allant de la physique de l’atmosphère ou des milieux interstellaires au modèle standard ou bien même à la physique au-delà du modèle standard. La plupart de ces expériences de précision sont des mesures spectroscopiques qui nécessitent l’utilisation de lasers de largeurs de raie étroite, et de fréquence bien contrôlée. La région du moyen infrarouge (longueur d’onde entre 3 et 25 µm) est d’un intérêt particulier car elle est le siège de nombreuses signatures spectrales intenses de vibrations moléculaires, mais les lasers à cascade quantique typiquement utilisés dans ce domaine spectral présentent des fluctuations de fréquence importantes. Des chercheurs du LNE-SYRTE (Observatoire de Paris, CNRS, UPMC Université Paris 6) et de l’équipe Métrologie, Molécules et Tests Fondamentaux  du LPL (Université Paris 13 et CNRS) viennent de démontrer que l’excellente stabilité et exactitude d’un laser proche infrarouge ultra-stable, dont le signal est transféré par fibre optique du SYRTE vers le LPL, peuvent être recopiées sur un laser à cascade quantique émettant autour de 10 µm par le biais d’un peigne de fréquences optiques. Les stabilité et exactitude relatives obtenues, 2 x 10-15 et 10-14, dépassent de près de deux ordres de grandeurs celles démontrées auparavant avec des lasers à cascade quantique.



Ce travail ouvre la voie à des mesures spectroscopiques de précision sur des molécules aux niveaux ultimes jusque-là réservés aux expériences sur des atomes, dans le visible ou le proche infrarouge. Le dispositif a d’ores et déjà permis des mesures de fréquences d’absorption moléculaire avec une incertitude à l’état de l’art, confirmant son potentiel pour la spectroscopie de ultra-haute précision.



Ce travail est publié dans la revue Nature Photonics (Quantum cascade laser frequency stabilization at the sub-Hz level, B Argence, B Chanteau, O Lopez, D Nicolodi, M Abgrall, C Chardonnet, C Daussy, B Darquié, Y Le Coq and A Amy-Klein, Nature Photonics 9, 456–460, 2015).


AVR
13
2015
Première réalisation d’une mer de Fermi de chrome

Première réalisation d’une mer de Fermi de chromeL'équipe Gaz Quantique Dipolaire du LPL a obtenu un gaz quantique dipolaire de spin élevé de l’isotope fermionique du chrome, une première mondiale. Ce travail publié dans la revue Physical Review A - Rapid Communications (Chromium dipolar Fermi sea, B. Naylor, A. Reigue, E. Maréchal, O. Gorceix, B. Laburthe-Tolra, et L. Vernac) fait l'objet d'une brève de l'Institut de Physique du CNRS.



 



Image d’absorption in-situ d’une mer de FermiÉvolution au cours de l’évaporation forcée de la température de l’isotope bosonique 52Cr (TB) et du nombre d’atomes des deux isotopes (NB et NF) dans un piège optique IR croisé. Insert: image d’absorption in-situ d’une mer de Fermi contenant 1000 atomes de 53Cr à 200 nK.


DEC
19
2014
Les modes de vibration d'un gaz quantique révélés par l'analyse statistique des images

Le mode de vibration Les gaz d'atomes ultra froids présentent une dynamique très riche déterminée par la physique quantique. Les modes de vibrations du gaz dépendent des interactions entre atomes et du détail du piège dans lequel ils sont confinés. Pour les observer, on prend des images successives du nuage d'atomes qui bouge dans le piège. Jusqu'à présent, les images étaient analysées par comparaison avec des modèles théoriques, ce qui ne donnait accès qu'à un nombre limité de paramètres comme le nombre d'atomes ou la taille du nuage. Or, cette approche occulte une partie de l'information contenue dans les images. Des chercheurs de l'équipe BEC ont réussi à mettre en évidence pour la première fois la forme réelle de l'ensemble des modes de vibration présents dans un nuage d'atomes ultra froids ainsi que leurs fréquences. Ils ont pour cela eu l'idée d'adapter à ce problème une technique d'analyse statistique d'images utilisée notamment en biophysique, l'analyse en composantes principales (ACP).



Voir une vidéo en anglais présentant le contenu de l'article.Ce travail est publié comme Fast Track Communication dans la revue New Journal of Physics.



Il a fait l'objet d'une brève de l'INP. Une vidéo en anglais présente le contenu de l'article.



Légende : Le mode de vibration "ciseaux" correspondant à une oscillation du nuage d'atomes autour de son axe le plus long apparaît clairement sur cette composante.


NOV
22
2014
Mesurer la constante de Boltzmann réclame quelques précautions…

Image PRADéterminer par spectroscopie atomique ou moléculaire des paramètres comme la fréquence de résonance ou la largeur exacte d’un profil nécessite quelques précautions. L’une d’entre elle, bien connue des spectroscopistes, a été énoncée par Townes et Schawlow : « le rapport entre bande passante et vitesse de balayage aboutissant une représentation fiable de la raie ne peut être défini de manière univoque, mais est typiquement de l’ordre de 20 » [1]. Pour aller au-delà de cette recommandation qualitative, nous avons modélisé les conditions d’acquisition d’un signal spectroscopique et déterminé précisément dans le cas d’une raie d’absorption, la déformation du profil, l’élargissement de la raie ou encore le décalage en fréquence de la résonance enregistrée. Ce travail mené en collaboration avec F. Rohart (Laboratoire de Physique des Lasers, Atomes et Molécules, Lille) et le groupe de L. Gianfrani (Molecules and Precision Measurement Laboratory, Naples) a été motivé par les deux projets de mesure de la constante de Boltzmann par spectroscopie laser menés conjointement à Naples et Villetaneuse. Avec une incertitude visée au niveau de la partie par million, cette mesure requiert en effet une détermination très précise de l’élargissement Doppler d’un profil de raie enregistré en absorption linéaire.



Ce travail vient d’être publié dans la revue Physical Review A. Il fait partie des suggestions de lecture des éditeurs de Physical Review A (PRA Editors' Suggestion).



[1] Townes CH, Schawlow AL. Microwave Spectroscopy. McGraw-Hill, New York, 1955.


SEP
10
2014
Contrôler les interactions atome-surface à l’échelle nanométrique grâce à la température

Contrôler les interactions atome-surface à l’échelle nanométrique grâce à la températureLes physiciens le savent bien : un objet chauffé au-dessus du zéro absolu émet un rayonnement « thermique », dont l’étude approfondie mènera à la révolution quantique au début du XXème siècle. Cependant ce rayonnement idéal dit « du corps noir » n’existe que lorsqu’on se situe assez loin de la surface chauffée. Plus près, à l’échelle nanométrique, les choses changent considérablement : on se situe dans le régime de la « nanothermique », et les modes de surface (polaritons ou plasmons) du corps chaud jouent un rôle prépondérant… L’équipe SAI (Spectroscopie Atomique aux Interfaces) du LPL s’interesse depuis longtemps à ces problématique et vient de publier dans Nature Communication un article permettant de mieux comprendre ce régime si particulier.

En savoir plus ici...


MAI
2
2012
Les phases magnétiques d'un condensat atomique d'aimantation libre

Les phases magnétiques d'un condensat atomique d'aimantation libreEquipe Gaz Quantiques Dipolaires (AF)

Les progrès en physique des atomes ultra-froids permettent dorénavant d’étudier en détail des propriétés physiques fondamentales jusque là inaccessibles à l’expérience. Ainsi, nous  avons étudié le magnétisme quantique d’un  condensat de Bose-Einstein formé d’atomes de Chrome : lorsque l’on libère les degrés de liberté de spin dans un tel fluide quantique, la  température à laquelle les atomes se condensent diminue. Nos études font également apparaitre l’existence de deux transitions de phase, observées pour la première fois dans un tel  système.

En savoir plus ici...


JAN
16
2012
Le projet REFIMEVE+ porté par l’équipe Métrologie, Molécules et Tests fondamentaux, ...

Projet REFILEVELe projet REFIMEVE+ porté par l’équipe Métrologie, Molécules et Tests fondamentaux, lauréat de la deuxième vague de l’appel à projet « équipement d’excellence ».

Le projet REFIMEVE+ (REseau FIbré MEtrologique à Vocation Européenne+) est l’un des 36 projets sélectionnés parmi 270 en compétition. Il implique 21 partenaires et sera doté d’un  financement de 6,7 M€ sur 8 ans.

Le projet porte sur le développement, au niveau européen, d'un réseau de fibres optiques afin d'assurer le transfert d'un signal-horloge ultra-stable sans dégradation significative. Le  projet démontre un nouveau concept de référence de fréquence à partir de distribution dune porteuse ultra stable provenant d’une source atomique en utilisant internet. Les champs  d’application sont nombreux, de la prévention des risques sismiques à la conception de transports plus surs.



Pour en savoir plus sur le projet ici...

Pour en savoir plus sur les equipex ici...


JAN
13
2012
Quels sont les grands défis à venir en physique expérimentale ?

Quels sont les grands défis à venir en physique expérimentale ?Nature choisit ce mois-ci (Janvier 2012) de mettre en avant 5 grands défis expérimentaux « à la frontière de la science », susceptibles d’aboutir à des avancées scientifiques majeures en cas de succès.

La démonstration expérimentale de la violation de la parité dans les molécules est un de ces défis, que seule l’équipe Métrologie, Molécules et Tests fondamentaux du LPL cherche à relever dans le monde. Dans le papier de Nature, B.Darquié, chercheur au LPL, détaille les enjeux de ce projet.


SEP
29
2011
ICAP 2012 The 23rd International Conference on Atomic Physics (23-27 juillet 2012)

Voir le site ici...



ICAP 2012


AOU
31
2011
Désaimantation spontanée dans un condensat de Bose-Einstein

Désaimantation spontanée dans un condensat de Bose-EinsteinEquipe Gaz Quantiques Dipolaires (AF)

Les interactions magnétiques dipôle-dipôle (IDD), anisotropes et à « longue portée », induisent de nouveaux effets physiques sur les propriétés des condensats de Bose-Einstein (BEC). Ces effets sont en général faibles, mais deviennent mesurables si le condensat de Bose-Einstein est formé d’atomes de fort moment magnétique : c’est justement le cas dans les condensats formés d’atomes de Chrome produits dans notre équipe. Une nouvelle série d’expériences menées sur notre dispositif concerne une approche du magnétisme quantique complétant l’analyse de la dynamique de relaxation du spin atomique par la mise en évidence de modifications spontanées de l’aimantation du BEC de chrome.

En savoir plus ici...


JUI
6
2011
France-Japan Workshop on Nanophotonics (7-9 novembre 2011) au Japon

Annonce du Workshop (au 6/07/2011)  

Liste provisoire des intervenants (au 06/07/2011)

Lien à venir


MAR
29
2011
Un laser organique accordable dans l’ultraviolet

Un laser organique accordable dans l’ultravioletÉquipe Photonique Organique et Nanostructures (LUMEN)

L’interêt majeur des lasers organiques solides tient en leur faible coût, leur simplicité de fabrication et à leur capacité à couvrir tout le spectre visible. Néanmoins, les molécules organiques émettent très mal dans l’ultraviolet et se dégradent très rapidement à ces longueurs d’onde. Nous démontrons ici un dispositif organique accordable dans l’ultraviolet profond, produisant la plus basse longueur d’onde répertoriée pour un laser organique solide (309 nm). L’architecture utilisée est une déclinaison du VECSOL (Vertical External Cavity Surface-emitting Organic Laser) récemment proposé par notre équipe, auquel a été ajouté un doublement de fréquence intracavité. La source laser proposée est compacte (longueur < 1 cm) et a des applications potentielles dans le domaine de la spectroscopie.


FEV
18
2011
Un article de revue sur les applications des lasers pour les molécules et les atomes froids

Article impact des lasersSous l’égide de l’IFRAF (Institut Francilien de Recherche sur les Atomes Froids), et à l’occasion des 50 ans du laser, Hélène Perrin1 et Bruno Laburthe-Tolra2 du LPL proposent en collaboration avec des chercheurs des principaux laboratoires franciliens dans le domaine3 un article de revue présentant l’impact de l’avènement des lasers pour la physique des atomes ultra-froids, des molécules et de leurs applications. Cette revue intitulée “Application of lasers to ultracold atoms and molecules” sera publiée dans les Comptes Rendus de l’Académie des Sciences (CRAS) et est disponible en téléchargement ici.



1 : Équipe Condensats de Bose-Einstein (COMETA)

2 : Équipe Gaz Quantiques Dipolaires (AF)

3 : Liste complète des auteurs :

     Hélène Perrin (LPL), Pierre Lemonde (SYRTE),

     Franck Pereira dos Santos (SYRTE), Vincent Josse (LCFIO),

     Bruno Laburthe-Tolra (LPL), Frédéric  Chevy (LKB),

     and Daniel Comparat (LAC).


JAN
31
2011
Dynamique de spin dans un condensat de Bose Einstein à une dimension

En confinant un condensat de Bose-Einstein de chrome dans des « tubes » de lumière (créés par les interférences de deux lasers), nous avons obtenu la suppression des collisions inélastiques qui font basculer le spin des atomes. Nous avons pu ainsi observer pour la première fois un gaz quantique dégénéré métastable. En savoir plus ici...


DEC
13
2010
Excitations collectives d’un condensat de Bose-Einstein dipolaire...

Excitations collectives d’un condensat de Bose-Einstein dipolaire...Dans les condensats de Bose-Einstein (BEC) produits expérimentalement, la densité des atomes est dans un régime intermédiaire, assez faible pour qu’une théorie de champ moyen puisse s’appliquer, mais assez forte pour que les interactions entre atomes jouent un rôle prépondérant dans les propriétés du condensat.

Les interactions dominantes sont les interactions de contact, à courte portée, et isotropes. D’autres interactions sont présentes : les interactions dipôles- dipôles (DDI) entre les moments magnétiques permanents des atomes, qui sont elles à longue portée, et anisotropes. Ces interactions jouent un rôle non négligeable dans un BEC d’atomes possédant un fort spin, comme dans notre expérience avec le chrome.

Les effets des DDI dans les BEC ont déjà été mis en évidence dans des expériences étudiant l’expansion du gaz quantique après qu’on a éteint le piège dans lequel il est produit. Nous avons réussi à observer l’influence des DDI sur une excitation collective de basse énergie du BEC, c'est-à-dire sur un des mouvements d’ensemble que l’on excite lorsqu’on module la raideur du piège. Ces oscillations collectives sont différentes du mouvement qu’on obtiendrait en l’absence de toute interaction : ce serait alors des oscillations paramétriques.

Nous avons mesuré la modification de la fréquence d’un des modes d’oscillation collective engendrée par le changement de la direction du champ magnétique, qui définit la direction des dipôles. Nous montrons que par rapport aux modifications de l’expansion du BEC, cette caractérisation des DDI est non seulement plus sensible, mais qu’elle dépend aussi davantage du nombre d’atomes contenus dans le BEC.



Pour en savoir plus :

G. Bismut, B. Pasquiou, E. Maréchal, P. Pedri, L. Vernac, O. Gorceix and B. Laburthe-Tolra,

Collective excitations of a dipolar Bose-Einstein condensate,

Phys. Rev. Lett., 105, 040404, (2010). ArXiV

Contact : Laurent Vernac


OCT
27
2010
Quand le passage à la mécanique quantique provoque une anomalie...

Quand le passage à la mécanique quantique provoque une anomalieA l'échelle microscopique, c'est la mécanique quantique qui régit les phénomènes physiques. La description quantique d'un système s'obtient généralement en "quantifiant" un problème classique, c'est-à-dire en se basant sur la description classique et en transformant les variables en opérateurs. Il peut arriver que dans ce processus, une divergence apparaisse pour l'une des variables du problème. Il faut alors régulariser cette divergence (rendre finie la variable), ce qui peut s'accompagner d'une disparition d'une symétrie du problème classique initial : c'est cette perte de symétrie qu'on appelle une "anomalie quantique" ou "brisure de symétrie quantique".

Les exemples connus d'anomalies quantiques, excepté un exemple en physique moléculaire, concernent surtout la théorie quantique des champs ou la théorie des cordes. Dans cet article, nous proposons d'observer expérimentalement une telle anomalie quantique dans un gaz de bosons en dimension 2 (2D). En effet, à 2D, l'énergie cinétique et l'énergie d'interaction varient avec exactement le même facteur d'échelle si on dilate l'échantillon d'un facteur b (une distance r devenant b.r). Par conséquent, il n'y a pas de longueur caractéristique pertinente dans le problème. Cette propriété de symétrie est perdue quand on passe à la mécanique quantique, et une longueur caractéristique de l'amplitude des interactions apparaît. On pourrait observer ce phénomène en faisant osciller un gaz d'atomes dégénérés confinés très fortement dans une dimension transverse, de sorte que les particules évoluent en dimension 2. L'anomalie quantique conduit à un petit déplacement de la fréquence propre des oscillations du mode de dilatation (ou mode de "respiration", qui peut être mesuré en faisant battre cette oscillation avec l'oscillation du centre de masse, utilisée comme référence de fréquence. La figure montre l'apparition de ce battement de fréquence au cours du temps.



En savoir plus :

Maxim Olshanii, Hélène Perrin, and Vincent Lorent

An Example of Quantum Anomaly in the Physics of Ultra-Cold Gases

Phys. Rev. Lett. 105, 095302 (2010).

Paper / Arxiv:1006.1072

Contact : Héléne Perrin


OCT
8
2010
Transmettre une référence de temps et de fréquences de haute précision à travers le réseau d'Internet

Horloges ultraprécisesGrâce au laser et aux nouvelles méthodes de refroidissement des atomes, quelques horloges ultraprécises développées dans des laboratoires de recherche tel que le SYRTE (Observatoire de Paris / CNRS / UPMC / LNE) ont une exactitude qui atteint la seconde sur 300 millions d'années. Pour s'assurer de ces performances, il est crucial de comparer les horloges réalisées dans différents laboratoires. Il serait aussi extrêmement utile de pouvoir faire bénéficier de cette précision les laboratoires pratiquant les mesures de temps ou de fréquence de grande précision. Or, l'exactitude des horloges atomiques actuelles est telle que la méthode de comparaison devient problématique lorsque celles-ci, pas très mobiles, sont situées dans des laboratoires parfois très éloignés. Une collaboration entre des physiciens du Laboratoire de Physique des Lasers (CNRS / Univ. Paris 13) et du SYRTE et avec le groupement d'intérêt public RENATER (Réseau National de Télécommunications pour la Technologie, l'Enseignement et la Recherche), dont le CNRS est membre, vient de montrer qu'il est possible de transmettre le signal d'horloge par laser en utilisant les fibres optiques déjà mises en place pour le transfert d'information haut débit pour l'Internet.

En savoir plus ici...


JUI
13
2010
Record d’efficacité battu pour un laser organique à film mince

Record d’efficacité battu pour un laser organique à film minceUne équipe du LPL vient de démontrer un rendement de conversion optique-optique record (43%) pour un laser visible dont le milieu amplificateur est constitué d’un film mince organique. En offrant de plus une qualité de faisceau limitée par la diffraction contrairement à la plupart des lasers organiques, la nouvelle architecture laser ainsi démontrée - transposée d’une structure analogue développée pour les lasers à semiconducteurs - est un important pas en avant vers les applications pratiques... En savoir plus ici...


JUI
3
2009
De l'énergie dans les régions sombres des faisceaux lumineux ?

De l'énergie dans les régions sombres des faisceaux lumineux ?Les opticiens ont pour habitude de considérer que les propriétés des ondes lumineuses sont exclusivement liées à leur champ électrique E. Cependant, dans certaines structures spatiales complexes de champs lumineux, cette approche s’avère trop simpliste : la composante magnétique du champ joue alors également un rôle, et on peut détecter de l’énergie là où il semble ne pas y avoir de lumière. En savoir plus ici...


MAI
20
2009
Peut-on réaliser avec les ondes de matières tous les processus de l'optique lumineuse : Réfraction négative d'ondes atomiques ?

A partir des tous premiers jours de la mécanique des ondes, parmi les nombreuses similarités, des différences notables sont apparues rapidement entre les ondes optiques de Maxwell et les ondes de matière de de Broglie (masse de la particule associée, dispersion du vide, statistique boson/fermion, etc.). Ces spécificités apparaissent dès que l'on essaie de transposer aux ondes de matière les processus observés précédemment en optique lumineuse. L’un des plus fascinants processus récemment mis en évidence en optique lumineuse est la réfraction négative : nous montrons ici qu’on peut y trouver un équivalent avec des ondes de matière.  En savoir plus ici...




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