Atomes et Rayonnement - Jean Dalibard

Collège de France

About

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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132 episodes

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

1h 31m
Mar 22, 2024
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

43m
Mar 22, 2024
Séminaire - Rudolf Grimm : Ultracold Fermion Mixtures with Tunable Interactions: Polarons and the Quest for Novel Superfluids

Collège de France Jean Dalibard Chaire Atomes et Rayonnement Année 2023-2024 Séminaire - Rudolf Grimm : Ultracold Fermion Mixtures with Tunable Interactions: Polarons and the Quest for Novel Superfluids Rudolf Grimm University of Innsbruck and IQOQI, Austrian Academy of Sciences, Autriche Résumé The possibility to tune interatomic interactions by means of magnetically controlled Feshbach resonances has opened up unprecedented opportunities for experiments concerning the intriguing many-body physics of ultracold matter in the strongly interacting regime. After a brief general introduction, I will report on two main research lines pursued in our laboratories based on fermionic quantum mixtures with tunable interactions. (1) A Fermi sea of Li-6 atoms is doped with impurity atoms of fermionic K-40 or bosonic K-41 atoms, which under strong interactions form quasiparticles. We explore the various properties of these "Fermi polarons" by means of radio-frequency spectroscopy. In our most recent experiments [1], we have observed mediated interactions between the polarons, with the surprising finding that the sign of the interaction depends on the quantum statistics of the impurity atoms. (2) In a Fermi-Fermi mixture of Dy-161 and K-40, we are proceeding towards the creation of novel imbalanced fermion superfluids. After exploring the complex spectrum of Feshbach resonances, we have studied the spectrum of collective modes in the deep hydrodynamic regime and we have demonstrated the magneto-association of ultracold bosonic molecules under conditions near quantum degeneracy [2]. [1] C. Baroni, I. Fritsche, E. Dobler, G. Anich, E. Kirilov, R. Grimm, M. A. Bastarrachea-Magnani, P. Massignan, G. Bruun, Nat. Phys. (2023). [2] E. Soave, A. Canali, Z.-X. Ye, M. Kreyer, E. Kirilov, R. Grimm, Phys. Rev. Research 5, 033117 (2023).

1h 7m
Mar 15, 2024
03 - Interactions magnétiques entre atomes froids : gouttelettes quantiques et états supersolides : Le spectre d'excitation et sa structure en roton-maxon

Collège de France Jean Dalibard Chaire Atomes et Rayonnement Année 2023-2024 03 - Interactions magnétiques entre atomes froids : gouttelettes quantiques et états supersolides : Le spectre d'excitation et sa structure en roton-maxon

1h 27m
Mar 15, 2024
Séminaire - Cheng Chin : Bose Enhanced Chemical Reactions in Atom-Molecule Bose-Einstein Condensates

Collège de France Jean Dalibard Chaire Atomes et Rayonnement Année 2023-2024 Séminaire - Cheng Chin : Bose Enhanced Chemical Reactions in Atom-Molecule Bose-Einstein Condensates Cheng Chin James Franck institute, Enrico Fermi institute, Department of Physics, University of Chicago, USA Résumé Are chemical reactions described by new principles when atoms and molecules are cooled to the ground state? In this talk, I will describe the observation of coherent reactions between Bose condensed atoms and molecules at 10 nano-Kelvins. Cheng Chin Cheng Chin obtained his Ph.D. in Physics from Stanford University and has been a professor in Physics at the University of Chicago since 2005. He won the APS I.I. Rabi Prize (2011) and the Bose-Einstein Condensation Award (2017). His research covers Laser cooling and trapping, Bose-Einstein condensation and degenerate Fermi gas, Feshbach resonance, quantum simulation and quantum control.

56m
Mar 11, 2024
02 - Interactions magnétiques entre atomes froids : gouttelettes quantiques et états supersolides : Condensat magnétique à l'équilibre

Collège de France Jean Dalibard Chaire Atomes et Rayonnement Année 2023-2024 02 - Interactions magnétiques entre atomes froids : gouttelettes quantiques et états supersolides : Condensat magnétique à l'équilibre

1h 23m
Mar 08, 2024
Séminaire - Nathalie Picqué : Frequency Comb Interferometry

Collège de France Jean Dalibard Chaire Atomes et Rayonnement Année 2023-2024 Séminaire - Nathalie Picqué : Frequency Comb Interferometry

1h 11m
Mar 01, 2024
01 - Interactions magnétiques entre atomes froids : gouttelettes quantiques et états supersolides : L'interaction dipolaire

Collège de France Jean Dalibard Chaire Atomes et Rayonnement Année 2023-2024 01 - Interactions magnétiques entre atomes froids : gouttelettes quantiques et états supersolides : L'interaction dipolaire

1h 24m
Mar 01, 2024
06 - Forces à longue portée dans les gaz quantiques : le problème à trois corps et l'effet Efimov : Le problème d'Efimov exploré avec des gaz d'atomes froids

Collège de France Jean Dalibard Chaire Atomes et Rayonnement Année 2022-2023 Forces à longue portée dans les gaz quantiques : le problème à trois corps et l'effet Efimov Le problème d'Efimov exploré avec des gaz d'atomes froids

1h 32m
Apr 14, 2023
Séminaire - Alain Aspect : Des doutes d'Einstein aux inégalités de Bell et aux technologies quantiques : la deuxième révolution quantique

Collège de France Jean Dalibard Chaire Atomes et Rayonnement Année 2022-2023 Forces à longue portée dans les gaz quantiques : le problème à trois corps et l'effet Efimov Séminaire - Alain Aspect : Des doutes d'Einstein aux inégalités de Bell et aux technologies quantiques : la deuxième révolution quantique Alain Aspect, Prix Nobel de physique 2022 et ancien membre du laboratoire de physique du Collège de France, Institut d'optique - Université Paris-Saclay La première révolution quantique a permis, grâce au concept mystérieux de dualité onde corpuscule, de décrire la structure de la matière, ses propriétés électriques, mécaniques et optiques, et son interaction avec la lumière. Elle a ensuite fourni les technologies – transistor, laser, circuits intégrés – qui ont conduit à la société de l'information et de la communication. La seconde révolution quantique, basée sur la notion d'intrication, est encore plus surprenante sur le plan conceptuel puisqu'elle nous force à rejeter la vision réaliste locale du monde chère à Einstein, comme l'a montré la violation des inégalités de Bell. Elle ouvre aussi des perspectives fascinantes d'applications, avec des technologies en émergence qui vont des capteurs quantiques aux communications et aux ordinateurs quantiques. Ces technologies provoqueront-elles un nouveau bouleversement de la société ? On pourrait alors vraiment parler de seconde révolution quantique.

1h 21m
Apr 07, 2023
05 - Forces à longue portée dans les gaz quantiques : le problème à trois corps et l'effet Efimov : Le problème d'Efimov pour trois bosons identiques

Collège de France Jean Dalibard Chaire Atomes et Rayonnement Année 2022-2023 Forces à longue portée dans les gaz quantiques : le problème à trois corps et l'effet Efimov Le problème d'Efimov pour trois bosons identiques

1h 26m
Apr 07, 2023
Séminaire - Michael Fleischhauer : To Thermalize or Not? Slow Particle Diffusion in Many-Body Localization

Collège de France Jean Dalibard Chaire Atomes et Rayonnement Année 2022-2023 Forces à longue portée dans les gaz quantiques : le problème à trois corps et l'effet Efimov Séminaire - Michael Fleischhauer : To Thermalize or Not? Slow Particle Diffusion in Many-Body Localization Michael Fleischhauer, University of Kaiserslautern-Landau, Allemagne Experience tells us that thermodynamics is universal: everything will approach equilibrium if we wait long enough. This is believed to be true also for isolated quantum systems, where all local properties will eventually mimic thermal equilibrium at least for generic interacting many-body systems. Thus no such system should be able to avoid thermalization. In 2006 Basko et al. argued to the contrary and described a phenomenon now known as Many-Body Localization (MBL). They showed that interacting particles in highly disordered one-dimensional lattices localize in space, thus withstanding thermalization. MBL is not only interesting for fundamental reasons but could also provide a new approach for robust memories of quantum information. In the following years a lot of research established the physical picture of MBL as that of an emergent integrability. Here local constants of motion constrain the dynamics after a quantum quench leading to the characteristic features of MBL such as a logarithmic growth in time of the entanglement entropy between partitions and the absence of particle transport. In the talk I will report about numerical evidence and analytical work during the last few years which question this picture of the MBL phase. In particular we found evidence that the particles show a very slow sub-diffusive transport, meaning that the system does thermalize eventually.

1h 1m
Mar 31, 2023
04 - Forces à longue portée dans les gaz quantiques : le problème à trois corps et l'effet Efimov : L'effet Efimov pour un système Lourd-Lourd-Léger

Collège de France Jean Dalibard Chaire Atomes et Rayonnement Année 2022-2023 Forces à longue portée dans les gaz quantiques : le problème à trois corps et l'effet Efimov L'effet Efimov pour un système Lourd-Lourd-Léger

1h 28m
Mar 31, 2023
Séminaire - François Dubin : Émulation du modèle de Hubbard étendu aux interactions à longue portée

Collège de France Jean Dalibard Chaire Atomes et Rayonnement Année 2022-2023 Forces à longue portée dans les gaz quantiques : le problème à trois corps et l'effet Efimov Séminaire - François Dubin : Émulation du modèle de Hubbard étendu aux interactions à longue portée

55m
Mar 24, 2023
03 - Forces à longue portée dans les gaz quantiques : le problème à trois corps et l'effet Efimov : De l'interaction de contact aux forces à longue portée

Collège de France Jean Dalibard Chaire Atomes et Rayonnement Année 2022-2023 Forces à longue portée dans les gaz quantiques : le problème à trois corps et l'effet Efimov De l'interaction de contact aux forces à longue portée

1h 25m
Mar 24, 2023
02 - Forces à longue portée dans les gaz quantiques : le problème à trois corps et l'effet Efimov : Dynamique dans un potentiel en 1/r2

Collège de France Jean Dalibard Chaire Atomes et Rayonnement Année 2022-2023 Forces à longue portée dans les gaz quantiques : le problème à trois corps et l'effet Efimov Dynamique dans un potentiel en 1/r2

1h 29m
Mar 17, 2023
Séminaire - Alice Sinatra : États comprimés de spin pour la métrologie

Collège de France Jean Dalibard Chaire Atomes et Rayonnement Année 2022-2023 Forces à longue portée dans les gaz quantiques : le problème à trois corps et l'effet Efimov Séminaire - Alice Sinatra : États comprimés de spin pour la métrologie

50m
Mar 10, 2023
01 - Forces à longue portée dans les gaz quantiques : le problème à trois corps et l'effet Efimov : Le potentiel en 1/r2 et son invariance d'échelle

Collège de France Jean Dalibard Chaire Atomes et Rayonnement Année 2022-2023 Forces à longue portée dans les gaz quantiques : le problème à trois corps et l'effet Efimov Le potentiel en 1/r2 et son invariance d'échelle

1h 25m
Mar 10, 2023
06 - Interactions entre particules dans les gaz quantiques (II) : de 2 à N corps - VIDEO

Collège de France Jean Dalibard Chaire Atomes et Rayonnement Année 2021-2022 Interactions entre particules dans les gaz quantiques (II) : de 2 à N corps

1h 31m
Apr 15, 2022
06 - Interactions entre particules dans les gaz quantiques (II) : de 2 à N corps

Collège de France Jean Dalibard Chaire Atomes et Rayonnement Année 2021-2022 Interactions entre particules dans les gaz quantiques (II) : de 2 à N corps

1h 31m
Apr 15, 2022
06 - Interactions entre particules dans les gaz quantiques (II) : de 2 à N corps - VIDEO

Collège de France Jean Dalibard Chaire Atomes et Rayonnement Année 2021-2022 Interactions entre particules dans les gaz quantiques (II) : de 2 à N corps

1h 31m
Apr 15, 2022
06 - Interactions entre particules dans les gaz quantiques (II) : de 2 à N corps

Collège de France Jean Dalibard Chaire Atomes et Rayonnement Année 2021-2022 Interactions entre particules dans les gaz quantiques (II) : de 2 à N corps

1h 31m
Apr 15, 2022
05 - Interactions entre particules dans les gaz quantiques (II) : de 2 à N corps - VIDEO

Collège de France Jean Dalibard Chaire Atomes et Rayonnement Année 2021-2022 Interactions entre particules dans les gaz quantiques (II) : de 2 à N corps

1h 29m
Apr 08, 2022
05 - Interactions entre particules dans les gaz quantiques (II) : de 2 à N corps

Collège de France Jean Dalibard Chaire Atomes et Rayonnement Année 2021-2022 Interactions entre particules dans les gaz quantiques (II) : de 2 à N corps

1h 29m
Apr 08, 2022
05 - Interactions entre particules dans les gaz quantiques (II) : de 2 à N corps - VIDEO

Collège de France Jean Dalibard Chaire Atomes et Rayonnement Année 2021-2022 Interactions entre particules dans les gaz quantiques (II) : de 2 à N corps

1h 29m
Apr 08, 2022
05 - Interactions entre particules dans les gaz quantiques (II) : de 2 à N corps

Collège de France Jean Dalibard Chaire Atomes et Rayonnement Année 2021-2022 Interactions entre particules dans les gaz quantiques (II) : de 2 à N corps

1h 29m
Apr 08, 2022
04 - Interactions entre particules dans les gaz quantiques (II) : de 2 à N corps - VIDEO

Collège de France Jean Dalibard Chaire Atomes et Rayonnement Année 2021-2022 Interactions entre particules dans les gaz quantiques (II) : de 2 à N corps

1h 29m
Mar 31, 2022
04 - Interactions entre particules dans les gaz quantiques (II) : de 2 à N corps

Collège de France Jean Dalibard Chaire Atomes et Rayonnement Année 2021-2022 Interactions entre particules dans les gaz quantiques (II) : de 2 à N corps

1h 29m
Mar 31, 2022
04 - Interactions entre particules dans les gaz quantiques (II) : de 2 à N corps - VIDEO

Collège de France Jean Dalibard Chaire Atomes et Rayonnement Année 2021-2022 Interactions entre particules dans les gaz quantiques (II) : de 2 à N corps

1h 29m
Mar 31, 2022
04 - Interactions entre particules dans les gaz quantiques (II) : de 2 à N corps

Collège de France Jean Dalibard Chaire Atomes et Rayonnement Année 2021-2022 Interactions entre particules dans les gaz quantiques (II) : de 2 à N corps

1h 29m
Mar 31, 2022