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Conférences exceptionnelles

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L’aventure des atomes manipulés par la lumière
Claude Cohen-Tannoudji (Collège de France)

2 avril 2010

Conférence organisée par l’Institut francilien de recherche sur les atomes froids (IFRAF) et le Département de physique de l’École normale supérieure, à l’initiative de la SFP (Société française de physique), de la SMF (Société mathématique de France) et de l’UPS (Union des professeurs de spéciale).
Pendant longtemps, la lumière émise ou absorbée par les atomes a été considérée uniquement comme une source d’informations sur les atomes, permettant de comprendre leur structure et d’identifier leur présence dans divers types de milieux. On montre dans cet exposé que la lumière est aussi un outil pour agir sur les atomes et pour manipuler leurs divers degrés de liberté. L’utilisation des lois de conservation dans les interactions atome photon permet en effet de contrôler, au moyen de faisceaux lumineux, la polarisation, la vitesse et la position d’un atome et de le refroidir à des températures très basses, de l’ordre du microKelvin, voire du nanoKelvin. Quelques mécanismes physiques de telles manipulations des atomes sont passés en revue de même que quelques applications possibles comme l’imagerie RMN de poumons, les horloges atomiques, l’interférométrie atomique, la réalisation de nouveaux états de la matière comme les condensats de Bose-Einstein où un nombre macroscopique d’atomes se retrouvent dans la même onde de matière, les lasers à atomes qui sont les équivalents pour les ondes de matière des lasers ordinaires pour les ondes lumineuses. Quelques perspectives ouvertes par ces développements sont aussi évoquées.

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Claude Cohen-Tannoudji Claude Cohen-Tannoudji (Collège de France)
Département de Physique - Ecole Normale Supérieure : Laboratoire Kastler Brossel
Prix NOBEL de Physique 1997, partagé avec les américains Steven Chu et William D.Phillips.