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Accueil > Équipes scientifiques > Dynamiques et Interactions : Rayonnement, Atomes, Molécules (DIRAM) > Cohérence et contrôle de la dynamique quantique

Cohérence et contrôle de la dynamique quantique

Cohérence et contrôle de la dynamique quantique

Eric Charron, Osman Atabek, Arne Keller
Doctorant : Raiju Puthumpally-Joseph

Dense vapor of quantum emitters (blue disk) interacting with an incident electromagnetic field. We have shown that strong dipole-dipole interactions between the quantum emitters can be used to manipulate light scattering and turn opaque objects transparent at a given frequency (read more <a href="http://phys.org/news/2014-10-light-matter-interaction-opaque-materials-transparent.html" target="_blank">here</a>)

Exemple de filtrage de fréquence par contrôle d’un processus d’interférence quantique dans une cellule nanométrique contenant un mélange de deux gaz atomiques à haute pression.

La production d’impulsions optiques ultra-brèves a ouvert un nouveau chapitre passionnant dans l’étude de la dynamique atomique et moléculaire. Il est dorénavant possible de générer des impulsions laser d’une durée allant de quelques dizaines d’attosecondes à quelques dizaines de femtosecondes et dont le contenu spectral, la distribution de phase et l’enveloppe temporelle sont contrôlables expérimentalement.

Ces impulsions permettent par exemple de suivre l’évolution temporelle de paquets d’ondes électroniques ou nucléaires, ce qui ouvre la voie à une meilleure connaissance des mécanismes dynamiques et réactionnels se déroulant dans les systèmes atomiques et/ou moléculaires excités.

Au delà de l’analyse des processus, ces « flashs lumineux » peuvent également servir à mieux contrôler la dynamique atomique et moléculaire en induisant une forme de sélectivité qui vise à privilégier certaines voies de dynamique quantique par rapport à d’autres voies qui entrent en compétition. Dans cet objectif de sélectivité quantique, la préservation et le contrôle de la cohérence quantique du système sont des objectifs primordiaux.

Au sein de l’équipe DIRAM, nous nous intéressons donc à la cohérence des systèmes quantiques fondamentaux que sont les atomes et les molécules en utilisant les outils de la mécanique quantique dépendant du temps, afin de manipuler la réponse de ces systèmes par contrôle de leur cohérence.

Fano devient Nano

Les interférences de Fano se produisent lorsqu’un système quantique peut emprunter deux voies pour se fragmenter.
Dans un article à paraître dans Physical Review Letters., Daniel Finkelstein-Shapiro a revisité ce phénomène fondamental dans le cadre d’une collaboration réunissant des chercheurs du Laboratoire de Chimie Théorique de l’Université Pierre et Marie Curie, du Département de Chimie de l’Arizona State University et de l’ISMO.

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