Ondes et physique quantique

La physique quantique et ondulatoire est à l’origine d’une grande variété d'innovations sur les plans technologique et sociétal. L’axe de recherche Ondes et physique quantique rassemble différentes équipes dont l’expertise, à la fois théorique et expérimentale, est reconnue à l’échelle internationale. L’étendue des compétences couvre la propagation des ondes en milieux complexes, la physique théorique ainsi que la physique des atomes froids et des gaz quantiques fortement corrélés.

Atomes froids

INPHYNI_Prop_Atomes_Froids
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Description

La propagation d'ondes en milieu diffusant est une thématique qui intéresse de nombreux domaines de recherche (imagerie médicale, acoustique, sismologie, physique stellaire, ...). Les expériences menées dans notre équipe utilisent un milieu original: un nuage d'atomes refroidis par laser. Les propriétés très particulières de ce type de milieu diffusant (résonances très étroites, forte non-linéarité optique, structure interne des diffuseurs, effets mécaniques de la lumière sur les atomes, effets quantiques, ...) donnent naissance à une physique particulièrement riche. Nous nous intéressons à plusieurs sujets s'inscrivant dans ce contexte.
Plus généralement, nous nous intéressons aux effets collectifs dans l’interaction lumière-atomes, ce qui inclut la diffusion multiple, mais aussi l’optique non-linéaire ou la diffusion coopérative.
Nous avons aussi étudié la dynamique d’ondes de matière avec une expérience de condensation de Bose-Einstein.
Nous sommes également impliqués dans une collaboration fluctueuse avec des astrophysiciens sur la mesure des corrélations de la lumière (technique de Hanbury Brown et Twiss).
Notre travail est surtout expérimental, basé sur trois expériences d’atomes froids et plusieurs petites expériences utilisant des vapeurs chaudes, mais aussi théorique, en particulier grâce à de nombreuses collaborations.

Membres de l'équipe

Asselie Stéphan
Azam Pierre
Cipris Ana
Guerin William
Hugbart-Fouché Mathilde
Kaiser Robin – responsable
Kastberg Anders
Labeyrie Guillaume
Lassegues Pierre
Letellier Hector
Matthews Nolan
Mitchell Galvao De Melo Alvaro
Morisse Martial

Plus d'infos

Site web de l'équipe

Ondes en milieux complexes

INPHYNI_Prop_Ondes_en_milieux_complexes
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Description

L’équipe Ondes en milieux complexes s’intéresse au contrôle des propriétés de transport d’ondes classiques dans divers milieux au design maîtrisé allant des systèmes homogènes à géométrie complexe jusqu’aux matériaux structurés, périodiques ou désordonnés. Disposant de plateformes expérimentales flexibles en optique et micro-ondes, et possédant une expertise en simulations numériques et en théorie du chaos ondulatoire (Hamiltonien effectif, théorie de matrice aléatoire, etc.), l’équipe aborde des thématiques variées : dynamique mixte dans les fibres optiques multimodes, chambres réverbérantes électromagnétiques chaotiques, superfluidité et condensation de la lumière, approches analogiques des effets topologiques en matière condensée, diffusion/localisation des ondes. Les études menées sont motivées par la volonté de répondre à des questions fondamentales mais donnent lieu à de nombreux développements d'applications.

Membres de l'équipe

Aubry Geoffroy
Bellec Matthieu
Colliard Leo
Doya Valerie
Kuhl Ulrich
Legrand Olivier
Lu Junjie
Michel Claire
Mortessagne Fabrice – responsable
Razo Lopez Luis Alberto
Reisner Mattis

Physique théorique

INPHYNI_Prop_Physique_théorique
INPHYNI_Prop_Physique_théorique

Description

Les travaux de l’équipe portent sur différentes thèmes relevant de la physique quantique et de la relativité, abordés à travers des approches analytiques et numériques. Nous travaillons sur les systèmes quantiques corrélés à petit ou grand nombre de corps avec des applications dans les domaines des atomes froids, de la physique mésoscopique, de la physique d’Efimov ou des systèmes photoniques corrélés. La théorie quantiques des champs est un autre thème de recherche important, notamment la chromodynamique quantique. Enfin, nous développons des recherches sur la relativité avec des applications sur les systèmes de positionnement par satellite.

Membres de l'équipe

Albert Mathias
Aupetit-Diallo Gianni
Batrouni George
Buffenoir Eric
Gabellini Yves
Gambaudo Jean-Marc
Gattobigio Mario
Hébert Frédéric – responsable
Larré Pierre-Élie
Recchia Paolo
Rubin Jacques
Vignolo Patrizia