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Ondes de matière

Ondes de matière, lasers a atomes et microsystèmes

Optique atomique, lasers a atomes, interaction atome microsystèmes

coordinateur P. Bouyer

L’axe ondes de matière, lasers a atomes et microsystèmes concerne l’étude des phénomènes optiques utilisant non plus uniquement des photons, mais aussi des atomes dans le régime ou les propriétés ondulatoires jouent un rôle fondamental. En nanophotonique, les microcavités optiques, mesurant quelques centaines de nanomètres, permettent d’observer des phénomènes spectaculaires. Il sera intéressant d’étendre ces concepts aux ondes de matière. Du fait des interactions entre atomes, l’optique atomique est par nature non linéaire et le fonctionnement d’une nanocavité peut se révéler très riche. Ainsi le fort confinement et l’exaltation de la fonction d’onde conduisent à des densités intracavité élevées, et donc à des effets non linéaires importants. La cavité peut alors, par exemple, devenir facilement bistable et fournit l'analogue direct du blocage de photon dans une cavité possédant une très forte non-linéarité Kerr, ou du blocage de Coulomb, lors du transport à travers des microstructures électroniques. En étendant les concepts d’optique atomique guidée, aujourd’hui utilisant les structures magnétiques, aux dispositifs utilisant des structures optiques, il sera aussi possible de réaliser des structures analogues aux systèmes nanophotoniques pour l’optique atomique et même d’aller au-delà en développant de nouveaux dispositifs quantiques hybrides.

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