Quantip
Région Ile de France

Équipe
Molécules froides

Laboratoire

Laboratoire Aimé Cotton

Laboratoire Aimé Cotton (LAC), UMR 9025,
Bâtiment 505,
Rue du Belvédère, 91400 Orsay

Responsable

Hans LIGNIER

Membres permanents

  • Hans LIGNIER

  • Bruno VIARIS

Site Internet

Activité scientifique

L’expérience, démarrée en 2013, porte sur le refroidissement des degrés de liberté internes et externes d’un jet supersonique de molécules de BaF ainsi que sur l’optimisation de la production de molécules.  A moyen et long terme, nous voulons réaliser des mesures de précision relatives aux effets de violation P et CP pour lesquels la molécule de BaF présente notoirement une bonne sensibilité (dipôle de l’électron ou effets de violation de parité dans le noyau).

Récemment, le pompage optique a permis de refroidir la rotation et la vibration. Désormais, l’objectif est de ralentir puis piéger BaF en utilisant un intermédiaire ionique. Un décélérateur électrostatique est désormais en mesure de stopper les molécules ionisées (BaF+). Nous travaillons désormais sur la neutralisation, i.e. la capture d’électron par les ions BaF+. Pour cela, un jet d’atomes de césium promus dans un état de Rydberg (Cs* ) fournira une source d’électrons froids. Il s’agit de comprendre le mécanisme et l’efficacité du transfert de charge, et d’identifier dans quels états finaux BaF se neutralise. Enfin, nous avons aussi l’intention d’utiliser un intermédiaire ionique négatif BaF–, plus exactement un anion dipolaire, pour lequel la formation et la neutralisation requerront des études spécifiques.

© Hans Lignier, 2018.

Figure : Chambre ultra-vide où se propage le jet de molécules. Les accès optiques visibles sont utilisés pour la production de molécules de BaF par ablation d’une cible et pour la photo-ionisation de BaF qui sont détectées par des galettes microcanaux.

Équipe
Electric Dipole Moment with atoms and molecules in Matrix (EDMMA)

Laboratoire

Laboratoire Aimé Cotton

UMR 9025
Bâtiment 505
Rue du Belvédère
91400 Orsay

Responsable

Daniel COMPARAT

Membres permanents

  • Daniel COMPARAT

Site Internet

Activité scientifique

L’existence d’un moment dipolaire permanent de l’électron réveillerai l’existence d’une nouvelle physique au-delà du modèle standard de la physique des particules. C’est donc une expérience fascinante de table qui permettrait d’en apprendre plus sur les symétries fondamentales de la physique. Notre projet se base sur des mesures précises de l’électron de valence de l’atome de césium. Afin d’avoir à notre disposition de grandes quantités d’atomes nous avons initié le projet EDM en matrice (EDMMA) qui piège les atomes dans des matrices cryogéniques de gaz rares. C’est un projet commun avec le consortium LAC/ISMO/LPL/CIMAP.

© Daniel Comparat, 2022

Figure : Atomes alcalins (rubidium ici) piégés dans une matrice de gaz rare (argon ici) cristallisée à basse température.

Équipe
Quantum Simulation of Fermionic Matter

Laboratoire

Laboratoire Kastler Brossel

UMR 8552
24 rue Lhomond
75005 Paris

Responsable

Tarik YEFSAH

Membres permanents

  • Tarik YEFSAH

  • Fabrice Gerbier

Site Internet

Activité scientifique

Notre groupe étudie la physique des gaz de Fermi ultrafroids dans un régime où les interactions et la statistique fermionique donne lieu à de fortes corrélations entre particules. A basse température, le comportement collectif de ces particules en interaction conduit à des effets spectaculaires, comme la superfluidité, l’analogue des particules neutres de la supraconductivité. Alors que les systèmes de Fermi fortement corrélés sont omniprésents dans la nature et les matériaux modernes, ils sont notoirement difficiles à aborder théoriquement. Nos expériences jouent le rôle de simulateurs quantiques où des mesures de précision des propriétés statiques et dynamiques sont accessibles.

Figure: Image d’un nuage de Lithium 6 prise à l’aide du microscope à gaz quantique du LKB (03/2023).

Équipe
Gaz de fermions ultrafroids fortement corrélés

Laboratoire

Laboratoire de Physique de l'ENS

UMR8023
24 rue Lhomond
75005 Paris

Responsable

Frédéric CHEVY

Membres permanents

  • Frédéric CHEVY

Site Internet

Activité scientifique

De la matière condensée à la structure des noyaux en passant par celle des atomes, la matière est constituée à toutes les échelles par des ensembles de fermions en interactions. Comprendre la physique des systèmes à N-corps fermioniques constitue donc une des frontières de la physique contemporaines dont les ramifications s’étendent à la physique nucléaires, l’astrophysique, la physique du solide et la matière condensée.

Grâce au progrès récents en physique atomique, et notamment la possibilité de contrôler la force des interactions interatomiques grâce aux résonances de Feshbach, il est à présent d’utiliser les atomes froids comme des simulateurs quantiques de certains des hamiltoniens utilisés en physique à N-corps. Dans ce contexte, notre groupe étudie les propriétés des gaz en interactions fortes, de ces propriétés magnétiques, jusqu’aux rôle de la dimensionnalité.

Équipe
Polaritonique quantique au C2N

Laboratoire

Centre de Nanosciences et de Nanotechnologies

UMR9001,
10 boulevard Thomas Gobert,
91120 Palaiseau, France

Responsable

Sylvain RAVETS

Membres permanents

  • Sylvain RAVETS

  • Jacqueline BLOCH

Site Internet

Activité scientifique

Les matériaux dits quantiques ont des propriétés extraordinaires (supraconductivité, magnétisme quantique, effet Hall quantique fractionnaire) qui ne peuvent pas être décrites simplement par des modèles impliquant une seule particule (atome ou électron) à la fois, mais qui nécessitent de considérer les interactions entre un grand nombre de particules. Dans l’équipe, nous construisons, à l’aide de la lumière, des matériaux quantiques synthétiques où de tels comportements collectifs se produisent. L’objectif est double : sonder ces matériaux artificiels pour aider à comprendre des phénomènes complexes, et utiliser leur réponse collective comme une ressource potentielle applicable aux technologies quantiques.

C2N Quantum Polaritonics

© Olivier Ezratty, 2021

Figure : Support d’échantillon développé au C2N pour des expériences de microscopie confocale à basse température et sous champ magnétique intense.

Équipe
Quantum Transport in Disorder

Laboratoire

Laboratoire Charles Fabry

UMR 8501
Institut d’Optique Graduate School
2 avenue Augustin Fresnel
91127 Palaiseau

Responsable

Vincent JOSSE

Membres permanents

  • Vincent JOSSE

  • Alain ASPECT

Site Internet

Activité scientifique

Our team is studying the transport properties of matter waves in well controlled disordered potentials, focusing especially on the celebrated Anderson localization.

Landmarks results has been obtained in the team, such as the direct observation of 1D and 3D Anderson Localization or Coherent Backscattering (a direct signature of phase coherent effect in disorder media).

Our current goal is to investigate in detail the Anderson transition that occurs in 3D, which constitutes an utmost challenge in the field.

© Vincent Josse, 2008.

Figure :Observation directe de la localisation d’Anderson avec des atomes ultra-froids dans des potentiels désordonnés.

 

Équipe
Fluides quantiques de lumières et nanophotonique

Laboratoire

Laboratoire Kastler Brossel

UMR 8552
4, Place Jussieu
75005 Paris

Responsable

Alberto BRAMATI

Membres permanents

  • Alberto BRAMATI

  • Quentin GLORIEUX

  • Hanna LE JEANNIC

Site Internet

Activité scientifique

L’activité de l’équipe se concentre sur deux sujets principaux dans le domaine des technologies quantiques :

 

couplage

© Quentin Glorieux, 2020

Figure : Montage expérimental pour le couplage d’un émetteur de photons uniques avec une nanofibre optique.

Équipe
Electrons-Photons-Surfaces

Laboratoire

Laboratoire de physique de la matière condensée

UMR 7643
Ecole Polytechnique, LPMC
91120 Palaiseau

Responsable

Landry BRETHEAU

Membres permanents

  • Natalia ALYABYEVA

  • Everton ARRIGHI

  • Landry BRETHEAU

  • Fabian CADIZ

  • Joël GRIESMAR

  • Jacques PERETTI

  • Jean-Damien PILLET

  • Alistair ROWE

  • Fausto SIROTTI

Site Internet

Activité scientifique

Le groupe EPS développe deux axes de recherche principaux. D’une part, le groupe étudie la physique des semi-conducteurs en sondant

Ces études sont basées sur des techniques originales telles que la spectroscopie électronique à basse énergie, la polarimétrie de spin, la microscopie à luminescence polarisée et les microscopies à sonde locale.

D’autre part, le laboratoire QCMX explore les propriétés quantiques des circuits électroniques et de la matière en couplant des circuits supraconducteurs à des matériaux de faible dimension. En pratique, nous réalisons des expériences de transport quantique et de QED de circuits en utilisant des jonctions Josephson hybrides basées sur des nanotubes de carbone ultra-propres. Ces jonctions hébergent des excitations électroniques dans la gamme d’énergie des GHz, appelées états liés d’Andreev, qui constituent une ressource inexploitée pour concevoir de nouveaux dispositifs quantiques.

Équipe
Spectroscopies des Matériaux Quantiques

Laboratoire

Laboratoire de Physique des Solides

UMR 8502
510 rue André Rivière
91400 ORSAY

Responsable

Fabrice BERT

Membres permanents

  • Fabrice BERT

  • Véronique BROUET

  • Edwin KERMARREC

  • Irek MUHKHAMEDSHIN

  • Philippe MENDELS

Site Internet

Activité scientifique

Notre activité de recherche expérimentale est tourné vers l’étude d’une grande variété de nouveaux matériaux quantiques dans les domaines du magnétisme quantique frustré, des fortes corrélations électroniques, de la supraconductivité non conventionnelle, des matériaux à fort couplage spin-orbite et de la topologie des systèmes métalliques kagome. Notre expertise expérimentale combine différentes techniques spectroscopiques (RMN, μSR, ARPES et INS) complétées par des mesures macroscopiques (transport, aimantation et chaleur spécifique).

© Philippe Mendels, 2022.

Figure : Expérience de RMN 14T à champ balayable et température variable 1.5K-300K.

Équipe
Multimode quantum optics

Laboratoire

Laboratoire Kastler Brossel

UMR 8552
4 place Jussieu
75005 PARIS

Responsable

Nicolas TREPS

Membres permanents

  • Claude FABRE (em.)

  • Valentina PARIGI

  • Nicolas TREPS

  • Mattia WALSCHAERS

Site Internet

Activité scientifique

L’optique quantique, en tant qu’enfant de l’optique et de la mécanique quantique, a hérité d’une double linéarité : celle des équations de Maxwell, qui utilisent les modes optiques comme base des solutions, et celle de l’équation de Schrödinger, qui utilise les bases des états quantiques. Considérer ces deux bases sur un pied d’égalité et adapter les champs quantiques non seulement dans des modes donnés, mais aussi en optimisant les formes spatio-temporelles des modes dans lesquels l’état est défini, ouvre de larges perspectives pour traiter les états quantiques complexes. Notre objectif est d’explorer et de caractériser théoriquement les états quantiques qui s’étendent sur de nombreux modes optiques (de plusieurs dizaines à plusieurs milliers) et de nombreux états de base de l’espace de Hilbert, afin de démêler leurs propriétés intrinsèques et de trouver des témoins optimisés de différentes propriétés telles que l’intrication multipartite. Nous étudions également l’utilisation d’états multimodes optimisés pour repousser les limites quantiques de l’estimation multiplexée de paramètres physiques et pour augmenter la capacité des canaux de communications optiques.

 

© Francesca Sansavini, 2021.

Figure : Les membres de l’équipe optique quantique multimode fin 2021.