RECHERCHES
L'équipe Atomes Froids (AF) existe depuis 1994. Il est spécialisé dans le domaine du Chaos Quantique et de la localisation d’Anderson.
Dans les systèmes classiques une dynamique chaotique au sens propre (présentant de la sensibilité aux conditions initiales) peut se manifester. Elle est intimement liée à une non-linéarité du système, comme celle rencontrée dans les effets collectifs du piège magnéto-optique. Les systèmes quantiques décrits par l’équation de Schrödinger ne présentent pas de non linéarité, et donc pas de sensibilité aux conditions initiales; le terme «chaos quantique» désigne donc le comportement quantique des systèmes dont l’analogue classique est chaotique.
L’avènement des condensats de Bose-Einstein a ouvert la porte à l’étude des dynamiques quantiques véritablement chaotiques, ces systèmes étant décrits par une variante de l’équation de Schrödinger non linéaire nommée équation de Gross-Pitaevskii, et peuvent donc exhiber des exposants de Lyapunov positifs. Ces lignes de recherche constituent la trame de fond des activités menées au sein de notre groupe.
La distinction indiquée ci-dessus entre des systèmes chaotiques d’atomes froids s’est tout naturellement inscrite dans la structure du groupe, formé de deux équipes :
> Le groupe "I. Chaos quantique", dont les études se trouvent sur le versant quantique de la problématique;
>Le groupe " II. Instabilités" qui en explore plutôt le versant classique.
Au fil du temps, la thématique s’est diversifiée. On compte une activité optique non-linéaire dans les fibres optiques, en collaboration avec l’équipe Photonique du PhLAM. Toujours en mettant à profit le côté «photonique», il y a également une collaboration avec l’IEMN sur le thème des communications quasi-optiques dans le domaine THz. Ces activités ont de nombreuses retombées, comme par exemple, la mise en place de sources «télécom doublées» pour la nouvelle expérience en cours de développement avec un condensat de de Potassium.
Le groupe AF forme une des cinq «thématiques» du laboratoire; Pascal Szriftgiser en est le responsable (depuis janvier 2014). A l’intérieur du groupe les équipes sont gérées de façon plutôt collégiale, l’habitude du dialogue constructif s’étant bien installée depuis plusieurs années. De par sa taille encore petite et son unité «géographique» au sein du laboratoire, le groupe a une organisation souple, où les échanges se font par des discussions informelles. Le groupe organise régulièrement des séminaires avec des invités extérieurs (responsable : Jean-François Clément), qui permettent de brasser les idées et les confronter aux points de vue des invités.
Le groupe AF a participé très activement à la construction du projet de Labex CEMPI (Centre Européen pour les Mathématiques, la Physique et leurs Interactions) et joue un rôle important dans les activités de ce Labex, en particulier via le groupe de travail NLSE (Nonlinear Schrödinger Equation) regroupant des physiciens (des thématiques Atomes Froids, Dynamique Non Linéaire et Photonique) et des mathématiciens du laboratoire Painlevé.
Le groupe s’est aussi impliqué dans la construction du GDR Atomes Froids, crée en 2012, et qui contribue à fédérer cette communauté, notamment en permettant une intégration accrue entre les équipes parisiennes et les équipes de province. Depuis de nombreuses années (et maintenant dans le cadre du GDR Atomes Froids), le groupe propose une formation aux nouveaux doctorants de toute l’Europe, travaillant dans le domaine, en organisant une école PréDoctorale aux Houches.
Le groupe AF occupe donc une place de premier plan dans le paysage français des Atomes Froids. La série très complète d’études menées depuis 2008 sur la transition d’Anderson dans le cadre du chaos quantique et des systèmes dépendant du temps a considérablement augmenté sa visibilité internationale. Son récent renforcement en termes de potentiel humain, le soutien financier aux niveaux local et national et les projets qui s’y développent actuellement sont les garants de la pérennité de cette position dans un domaine à très forte compétition nationale et internationale.