ATOMES, IONS, MOLECULES ULTRAFROIDS ET TECHNOLOGIES QUANTIQUES:
Les physiciens savent produire des gaz à quelques milliardièmes de degrés au-dessus du zéro absolu. Les méthodes de refroidissement s'appliquent non seulement aux atomes mais aussi aux ions et aux molécules. Ce domaine de recherche a été couronné deux fois par le prix Nobel. Il s'...
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EDP SCIENCES,
2020.
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| Zusammenfassung: | Les physiciens savent produire des gaz à quelques milliardièmes de degrés au-dessus du zéro absolu. Les méthodes de refroidissement s'appliquent non seulement aux atomes mais aussi aux ions et aux molécules. Ce domaine de recherche a été couronné deux fois par le prix Nobel. Il s'est extraordinairement enrichi depuis que l'on sait faire varier à volonté les interactions entre les particules et piéger celles-ci avec des pinces optiques ou dans des réseaux optiques à la géométrie ajustable. On édifie ainsi des cristaux artificiels formés d'atomes ou de molécules qui peuvent simuler la structure de la matière et élucider certaines de ses propriétés magnétiques, avec la perspective d'expliquer un jour la supraconductivité à haute température. Le phénomène d'intrication quantique est à la base de nouveaux dispositifs pour le stockage et la transmission de l'information quantique. Des progrès spectaculaires sont constamment enregistrés en métrologie. Ainsi des horloges à atomes ou à ions ultrafroids mesurent le temps à mieux qu'une seconde sur la durée de l'Univers. Des gravimètres et gyromètres industriels d'un type nouveau améliorent la sensibilité de la sismologie et la navigation dans l'espace. En outre, l'extrême précision des mesures permet de tester les lois fondamentales de la physique, par exemple l'électrodynamique quantique, l'invariance de Lorentz ou les éventuelles variations des constantes fondamentales. Le domaine des particules ultrafroides rejoint aujourd'hui ceux de la matière condensée, de la chimie et même de la cosmologie. Robin Kaiser est directeur de recherche CNRS à l'Institut de physique de Nice à l'université de la Côte d'Azur. Michèle Leduc est directrice de recherche CNRS émérite au Laboratoire Kastler-Brossel à l'École normale supérieure à Paris. Hélène Perrin est directrice de recherche au Laboratoire de physique des lasers à l'université Sorbonne Paris Nord. |
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| 505 | 0 | |a Cover -- Atomes, ions, molécules ultrafroids et les technologies quantiques -- Copyright -- Avant-propos -- Coordinateurs, contributeurs, mécènes et remerciements -- Table des matières -- Préface -- 1 Refroidir et piéger les atomes -- 1.1 Quand un atome rencontre un photon -- 1.1.1 L'atome ralentit -- 1.1.2 la température du gaz s'abaisse -- 1.2 Des pièges de toutes sortes pour les atomes -- 1.2.1 Avec un laser et des champs magnétiques : le piège à tout faire -- 1.2.2 Des pinces optiques pour attraper et immobiliser les atomes | |
| 505 | 8 | |a 1.2.3 Avec des champs magnétiques : pièges de grand volume ou puces à atomes -- 1.3 Encore plus froid : le gaz change d'état -- 1.3.1 En marche vers le zéro absolu, dernière étape : on évapore . -- 1.3.2 Le Graal enfin, la condensation de Bose-Einstein : les atomes tous comme un seul ! -- 1.3.3 Des boîtes à atomes faites de lumière -- 1.3.4 Les atomes peuvent s'attirer ou se repousser -- 1.4 Et toute la jungle des particules à l'échelle microscopique -- 1.4.1 De quoi la matière est-elle faite ? Bosons et fermions -- 1.4.2 Les fermions aussi peuvent devenir ultrafroids -- 1.5 Conclusion | |
| 505 | 8 | |a 2 Instruments à atomes froids et métrologie -- 2.1 Qu'est-ce que la métrologie ? -- 2.1.1 Notion d'incertitude statistique et systématique -- 2.1.2 Les atomes comme étalons -- 2.1.3 Métrologie avec des systèmes quantiques -- 2.2 Horloges atomiques -- 2.2.1 Principe d'une horloge atomique -- 2.2.2 Pourquoi utiliser des atomes froids ? -- 2.2.3 Les horloges à atomes froids de césium -- 2.2.4 Le piégeage des atomes pour améliorer la précision -- 2.2.5 Les horloges optiques et la future définition de la seconde . -- 2.2.6 Les liens entre les horloges et les échelles de temps | |
| 505 | 8 | |a 2.3 Interféromètres atomiques -- 2.3.1 Principe d'un interféromètre atomique, similarités et différences avec une horloge au césium -- 2.3.2 Capteurs inertiels avec des interféromètres atomiques -- 2.3.3 Maturité des instruments et transferts industriels -- 2.3.4 Nouvelles architectures -- 2.4 Sonder les lois fondamentales de la physique avec des atomes froids -- 2.4.1 Gravimétrie et chrono-géodésie -- 2.4.2 Relativité générale et ondes gravitationnelles -- 2.4.3 Modèle standard et matière noire -- 3 Atomes et photons uniques : échange d'information quantique -- 3.1 Voir un atome unique | |
| 505 | 8 | |a 3.2 L'apport des cavités -- 3.3 Couplage fort entre un photon et un atome : le doublet de Rabi . -- 3.4 L'atome comme qubit -- 3.5 Des cavités miniaturisées -- 3.6 Détecter l'état d'un qubit -- 3.7 Stocker de l'information quantique dans des atomes froids : Mémoires quantiques -- 3.8 Améliorer les horloges grâce à l'intrication : états comprimés de spin -- 4 La simulation quantique avec des atomes froids -- 4.1 Qu'est-ce que la simulation quantique ? -- 4.1.1 De la matière classique aux constituants quantiques | |
| 520 | |a Les physiciens savent produire des gaz à quelques milliardièmes de degrés au-dessus du zéro absolu. Les méthodes de refroidissement s'appliquent non seulement aux atomes mais aussi aux ions et aux molécules. Ce domaine de recherche a été couronné deux fois par le prix Nobel. Il s'est extraordinairement enrichi depuis que l'on sait faire varier à volonté les interactions entre les particules et piéger celles-ci avec des pinces optiques ou dans des réseaux optiques à la géométrie ajustable. On édifie ainsi des cristaux artificiels formés d'atomes ou de molécules qui peuvent simuler la structure de la matière et élucider certaines de ses propriétés magnétiques, avec la perspective d'expliquer un jour la supraconductivité à haute température. Le phénomène d'intrication quantique est à la base de nouveaux dispositifs pour le stockage et la transmission de l'information quantique. Des progrès spectaculaires sont constamment enregistrés en métrologie. Ainsi des horloges à atomes ou à ions ultrafroids mesurent le temps à mieux qu'une seconde sur la durée de l'Univers. Des gravimètres et gyromètres industriels d'un type nouveau améliorent la sensibilité de la sismologie et la navigation dans l'espace. En outre, l'extrême précision des mesures permet de tester les lois fondamentales de la physique, par exemple l'électrodynamique quantique, l'invariance de Lorentz ou les éventuelles variations des constantes fondamentales. Le domaine des particules ultrafroides rejoint aujourd'hui ceux de la matière condensée, de la chimie et même de la cosmologie. Robin Kaiser est directeur de recherche CNRS à l'Institut de physique de Nice à l'université de la Côte d'Azur. Michèle Leduc est directrice de recherche CNRS émérite au Laboratoire Kastler-Brossel à l'École normale supérieure à Paris. Hélène Perrin est directrice de recherche au Laboratoire de physique des lasers à l'université Sorbonne Paris Nord. | ||
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| series | Une Introduction à ... Ser. |
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| spelling | Kaiser, Robin. ATOMES, IONS, MOLECULES ULTRAFROIDS ET TECHNOLOGIES QUANTIQUES [electronic resource]. [S.l.] : EDP SCIENCES, 2020. 1 online resource Une Introduction à ... Ser. Cover -- Atomes, ions, molécules ultrafroids et les technologies quantiques -- Copyright -- Avant-propos -- Coordinateurs, contributeurs, mécènes et remerciements -- Table des matières -- Préface -- 1 Refroidir et piéger les atomes -- 1.1 Quand un atome rencontre un photon -- 1.1.1 L'atome ralentit -- 1.1.2 la température du gaz s'abaisse -- 1.2 Des pièges de toutes sortes pour les atomes -- 1.2.1 Avec un laser et des champs magnétiques : le piège à tout faire -- 1.2.2 Des pinces optiques pour attraper et immobiliser les atomes 1.2.3 Avec des champs magnétiques : pièges de grand volume ou puces à atomes -- 1.3 Encore plus froid : le gaz change d'état -- 1.3.1 En marche vers le zéro absolu, dernière étape : on évapore . -- 1.3.2 Le Graal enfin, la condensation de Bose-Einstein : les atomes tous comme un seul ! -- 1.3.3 Des boîtes à atomes faites de lumière -- 1.3.4 Les atomes peuvent s'attirer ou se repousser -- 1.4 Et toute la jungle des particules à l'échelle microscopique -- 1.4.1 De quoi la matière est-elle faite ? Bosons et fermions -- 1.4.2 Les fermions aussi peuvent devenir ultrafroids -- 1.5 Conclusion 2 Instruments à atomes froids et métrologie -- 2.1 Qu'est-ce que la métrologie ? -- 2.1.1 Notion d'incertitude statistique et systématique -- 2.1.2 Les atomes comme étalons -- 2.1.3 Métrologie avec des systèmes quantiques -- 2.2 Horloges atomiques -- 2.2.1 Principe d'une horloge atomique -- 2.2.2 Pourquoi utiliser des atomes froids ? -- 2.2.3 Les horloges à atomes froids de césium -- 2.2.4 Le piégeage des atomes pour améliorer la précision -- 2.2.5 Les horloges optiques et la future définition de la seconde . -- 2.2.6 Les liens entre les horloges et les échelles de temps 2.3 Interféromètres atomiques -- 2.3.1 Principe d'un interféromètre atomique, similarités et différences avec une horloge au césium -- 2.3.2 Capteurs inertiels avec des interféromètres atomiques -- 2.3.3 Maturité des instruments et transferts industriels -- 2.3.4 Nouvelles architectures -- 2.4 Sonder les lois fondamentales de la physique avec des atomes froids -- 2.4.1 Gravimétrie et chrono-géodésie -- 2.4.2 Relativité générale et ondes gravitationnelles -- 2.4.3 Modèle standard et matière noire -- 3 Atomes et photons uniques : échange d'information quantique -- 3.1 Voir un atome unique 3.2 L'apport des cavités -- 3.3 Couplage fort entre un photon et un atome : le doublet de Rabi . -- 3.4 L'atome comme qubit -- 3.5 Des cavités miniaturisées -- 3.6 Détecter l'état d'un qubit -- 3.7 Stocker de l'information quantique dans des atomes froids : Mémoires quantiques -- 3.8 Améliorer les horloges grâce à l'intrication : états comprimés de spin -- 4 La simulation quantique avec des atomes froids -- 4.1 Qu'est-ce que la simulation quantique ? -- 4.1.1 De la matière classique aux constituants quantiques Les physiciens savent produire des gaz à quelques milliardièmes de degrés au-dessus du zéro absolu. Les méthodes de refroidissement s'appliquent non seulement aux atomes mais aussi aux ions et aux molécules. Ce domaine de recherche a été couronné deux fois par le prix Nobel. Il s'est extraordinairement enrichi depuis que l'on sait faire varier à volonté les interactions entre les particules et piéger celles-ci avec des pinces optiques ou dans des réseaux optiques à la géométrie ajustable. On édifie ainsi des cristaux artificiels formés d'atomes ou de molécules qui peuvent simuler la structure de la matière et élucider certaines de ses propriétés magnétiques, avec la perspective d'expliquer un jour la supraconductivité à haute température. Le phénomène d'intrication quantique est à la base de nouveaux dispositifs pour le stockage et la transmission de l'information quantique. Des progrès spectaculaires sont constamment enregistrés en métrologie. Ainsi des horloges à atomes ou à ions ultrafroids mesurent le temps à mieux qu'une seconde sur la durée de l'Univers. Des gravimètres et gyromètres industriels d'un type nouveau améliorent la sensibilité de la sismologie et la navigation dans l'espace. En outre, l'extrême précision des mesures permet de tester les lois fondamentales de la physique, par exemple l'électrodynamique quantique, l'invariance de Lorentz ou les éventuelles variations des constantes fondamentales. Le domaine des particules ultrafroides rejoint aujourd'hui ceux de la matière condensée, de la chimie et même de la cosmologie. Robin Kaiser est directeur de recherche CNRS à l'Institut de physique de Nice à l'université de la Côte d'Azur. Michèle Leduc est directrice de recherche CNRS émérite au Laboratoire Kastler-Brossel à l'École normale supérieure à Paris. Hélène Perrin est directrice de recherche au Laboratoire de physique des lasers à l'université Sorbonne Paris Nord. Quantum entanglement. http://id.loc.gov/authorities/subjects/sh2011004527 Atoms. http://id.loc.gov/authorities/subjects/sh85009333 Ions. http://id.loc.gov/authorities/subjects/sh85067842 Molecules. http://id.loc.gov/authorities/subjects/sh85086597 Ions https://id.nlm.nih.gov/mesh/D007477 Intrication quantique. Atomes. Ions. Molécules. SCIENCE / Physics / General. bisacsh Atoms fast Ions fast Molecules fast Quantum entanglement fast Leduc, Michèle. Perrin, Hélène. has work: Atomes, ions, molécules ultrafroids et les technologies quantiques (Text) https://id.oclc.org/worldcat/entity/E39PCXW4kJpjWd6xM8BTdj6jfq https://id.oclc.org/worldcat/ontology/hasWork Print version: Kaiser, Robin Atomes, Ions, Molécules Ultrafroids et Technologies Quantiques Les Ulis : EDP Sciences,c2020 9782759823772 FWS01 ZDB-4-EBA FWS_PDA_EBA https://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&scope=site&db=nlebk&AN=2666492 Volltext |
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