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Atomes et Rayonnement - Jean Dalibard Collège de France
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- Education
Né en 1958, Jean Dalibard est un ancien élève de l'École normale supérieure (1977-1981). Il a soutenu sa thèse de doctorat sous la direction de Claude Cohen-Tannoudji en 1986 et a été chercheur au CNRS jusqu'en 2012, date de son élection au Collège de France. Il effectue ses recherches au laboratoire Kastler Brossel. Il est également professeur à l'École polytechnique et il a dirigé l'école de physique des Houches de 2001 à 2006. Il a été chercheur invité au National Institute for Standards and Technology (USA), au Laboratoire Cavendish de l'Université de Cambridge (UK), et il a enseigné dans plusieurs universités étrangères.
Les principaux travaux de Jean Dalibard portent sur la physique atomique et l'optique, et plus particulièrement sur la manipulation d'atomes par des champs électromagnétiques. Ce domaine de recherche est fondé sur le fait que des faisceaux laser aux caractéristiques bien choisies permettent de refroidir un gaz d'atomes ou de molécules. Les températures obtenues sont extrêmement basses, de l'ordre du millionième de degré au dessus du zéro absolu. Elles peuvent donner naissance à de nouveaux états de la matière dont le comportement, régi par la mécanique quantique, diffère fortement de celui des fluides ordinaires.
Les études actuellement en cours dans l'équipe de Jean Dalibard visent à approfondir notre compréhension du comportement de la matière à très basse température. La ligne directrice est le développement d'une « ingénierie quantique » cherchant à reproduire avec les gaz d'atomes froids des situations que l'on rencontre dans d'autres domaines allant de la physique nucléaire à l'astrophysique, en passant par la science des matériaux ; en d'autres termes, ces gaz ultra-froids constituent des « simulateurs » avec lesquels on espère modéliser le comportement d'autres systèmes quantiques plus difficilement contrôlables.
Principales distinctions
Membre de l'Académie des Sciences (2004)
Membre de European Academy of Sciences (2009)
Visiting Fellow de Trinity College, Cambridge (2010)
Membre de l'Academia Europaea (2011)
Fellow de Optical Society of America (2012)
Prix Gustave Ribaud de l'Académie des sciences (1987)
Prix Mergier Bourdeix de l'Académie des sciences (1992)
Prix Jean Ricard de la Société française de physique (2000)
Médaille Blaise Pascal de l'European Academy of Sciences (2009)
Prix des trois physiciens, Fondation de France (2010)
Prix Davisson-Germer de l'American Physical Society (2012)
Prix Max Born de l'American Optical Society (2012)
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Séminaire - Guido Pupillo : Semilocalization of Disordered Spins in Cavity QED
Collège de France
Jean Dalibard
Chaire Atomes et Rayonnement
Année 2023-2024
Séminaire - Guido Pupillo : Semilocalization of Disordered Spins in Cavity QED
Guido Pupillo
Université de Strasbourg et Centre Européen de Sciences Quantiques, ISIS (U. Strasbourg et CNRS)
Résumé
Light-matter interactions are playing an increasingly crucial role in the understanding and engineering of new states of matter with relevance to the fields of quantum optics, solid state physics, chemistry and materials science. Experiments have shown that significant modifications of material properties and transport can occur in a cavity in the regime of collective strong light-matter coupling even without external irradiation—"in the dark". In this colloquium-style talk we focus on disorder—a key feature of many materials—, in particular on general models for disordered spins coupled to the photon field of a cavity. We show that collective light matter interactions can dramatically alter the many-particle spin wavefunctions even in the limit of vanishingly small photon numbers: Subtle, permanent changes in the wavefunctions result from the combined effects of vacuum hybridization and long-range cavity-mediated couplings between the spins. A surprising, general, result is the realization of "semilocalization", a famous and elusive effect in quantum physics, usually associated to critical states of Anderson-like transitions. We discuss implications for energy transport and novel quantum phases mediated by long-range couplings in molecular physics and quantum optical systems.
Guido Pupillo
Guido Pupillo is Distinguished Professor at the University of Strasbourg and Director of the Centre Européen de Sciences Quantiques (CESQ) at the Institut de Science et d'Ingénierie Supramoléculaires (ISIS) of the University of Strasbourg and CNRS, where he is involved in the development of teaching and research programs in quantum science and technology. He obtained a Master in Theoretical Physics at the University of Bologna (IT) and a PhD in Physics in 2005 at the University of Maryland for research conducted at the National Institute of Standards and Technology (US). Until 2011 he was scientist and then senior scientist at the University of Innsbruck and the Austrian Academy of Sciences (AT), where he obtained the Habilitation in Theoretical Physics. Since 2012 he is full professor at the University of Strasbourg. He is recipient of several fellowships and awards, including the 2012 ERC Starting Grant, the 2013 Guy Ourisson Prize and the 2019 senior fellowship of the Institut Universitaire de France (IUF). His research interests are in atomic, molecular, and optical physics, quantum simulations and quantum computing. -
06 - Interactions magnétiques entre atomes froids : gouttelettes quantiques et états supersolides : Fraction superfluide et bornes de Leggett
Collège de France
Jean Dalibard
Chaire Atomes et Rayonnement
Année 2023-2024
06 - Interactions magnétiques entre atomes froids : gouttelettes quantiques et états supersolides : Fraction superfluide et bornes de Leggett -
Séminaire - Daniel Suchet : Énergie solaire photovoltaïque : jouer avec la lumière et la matière
Collège de France
Jean Dalibard
Chaire Atomes et Rayonnement
Année 2023-2024
Séminaire - Daniel Suchet : Énergie solaire photovoltaïque : jouer avec la lumière et la matière
Daniel Suchet
département de Physique de l'Ecole polytechnique et Institut du Photovoltaïque d'Ile de France
Résumé
Découvert par Edmond Becquerel en 1839, l'effet photovoltaïque permet de transformer la lumière du Soleil en puissance électrique. Les progrès spectaculaires du domaine ont fait des cellules solaires des emblèmes de la transition énergétique. Cependant, bien que ces objets soient devenus familiers, ils peuvent encore offrir aux physiciens des surprises que ce séminaire propose d'introduire.
Je commencerai par une approche thermodynamique de la conversion du rayonnement par la matière pour établir les grands ordres de grandeur du domaine (limite de Shockley-Queisser). Je présenterai ensuite la situation réciproque – l'émission de lumière par la cellule – en soulignant son importance à la fois pour la compréhension fondamentale des dispositifs (loi de Planck généralisée) et pour la caractérisation optique des propriétés photovoltaïques (photo- et electro-luminescence).
Daniel Suchet
Daniel Suchet est enseignant chercheur au département de Physique de l'École polytechnique et à l'Institut du Photovoltaïque d'Ile de France (IPVF). Après une thèse en physique des atomes froids (LKB), il s'intéresse aux concepts photovoltaïques à haut rendement. Il a récemment publié L'énergie solaire photovoltaïque dans la collection « Une introduction à… » chez EDP Sciences. -
05 - Interactions magnétiques entre atomes froids : gouttelettes quantiques et états supersolides : Réseaux de gouttelettes et supersolidité
Collège de France
Jean Dalibard
Chaire Atomes et Rayonnement
Année 2023-2024
05 - Interactions magnétiques entre atomes froids : gouttelettes quantiques et états supersolides : Réseaux de gouttelettes et supersolidité -
Séminaire - Patrizia Vignolo : L'effet boomerang quantique
Collège de France
Jean Dalibard
Chaire Atomes et Rayonnement
Année 2023-2024
Séminaire - Patrizia Vignolo : L'effet boomerang quantique
Patrizia Vignolo
Institut de Physique de Nice, Université Côte d'Azur et CNRS
Résumé
Un paquet d'ondes lancé dans un potentiel aléatoire, en régime de localisation forte (localisation d'Anderson), s'éloigne d'abord de sa position d'origine, puis y revient et s'y arrête. Ce phénomène, découvert par Dominique Delande et ses collaborateurs, a été appelé effet boomerang quantique. Nous avons montré qu'un tel effet persiste dans les modèles à potentiels pseudo-aléatoires et est également présent dans le rotateur frappé. C'est précisément dans le contexte du rotateur frappé qu'il a été récemment possible d'observer cet effet dans une expérience menée à Santa Barbara par le groupe de David Weld. Nous avons montré, théoriquement et expérimentalement, qu'il est possible de contrôler l'état final du paquet d'ondes en brisant la symétrie d'inversion temporelle du système.
Patrizia Vignolo
Professeure à l'Institut de Physique de Nice (Université Côte d'Azur et CNRS). Membre senior de l'IUF (lauréat 2022).
Parcours
Études à Pise et à Orsay (thèse de laurea expérimentale à l'Institut d'Optique sous la direction d'Alain Aspect en 1994)
Doctorat en physique à l'Université de Pise en 1999 (étude théorique sur les polymères conducteurs, sous la direction de Giuseppe Grosso)
2000-2006 : Postdoc (2000-2002) et chercheure CDD (2002-2006) dans le groupe de Mario Tosi à la Scuola Normale de Pisa (théorie des gaz quantiques ultrafroids)
2007-aujourd'hui : Professeure à l'Université Côte d'Azur -
04 - Interactions magnétiques entre atomes froids : gouttelettes quantiques et états supersolides : Un liquide magnétique quantique
Collège de France
Jean Dalibard
Chaire Atomes et Rayonnement
Année 2023-2024
04 - Interactions magnétiques entre atomes froids : gouttelettes quantiques et états supersolides : Un liquide magnétique quantique
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