Atomes aussi gros que des bactéries : des experts internationaux se réunissent sur le campus de l'Université technique de Kaiserslautern

Du lundi 25 mars au mercredi 27 mars, des chercheurs internationaux se rassembleront sur le campus de l'Université Technique de Kaiserslautern (TUK). Le thème principal de la conférence porte sur la physique des atomes de Rydberg. Ces atomes peuvent être plus grands que des bactéries et interagir fortement avec leur environnement – une propriété qui les rend intéressants non seulement pour la recherche fondamentale, mais aussi pour des applications, notamment dans la fabrication d'éléments de base pour les ordinateurs quantiques ou des détecteurs pour les rayonnements terahertz. L'événement s'inscrit dans le cadre du programme de spécialisation « Interactions géantes dans les systèmes de Rydberg » (GiRyd), soutenu par la Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) depuis 2016.

Dans le cas des atomes de Rydberg, un électron est amené par un laser sur des orbites très éloignées du noyau atomique. « La radius de l'orbite de l'électron peut dépasser un micromètre, et la nuage électronique devient ainsi plus grand qu'une petite bactérie », explique le professeur Dr. Herwig Ott, qui travaille à la TUK sur les gaz quantiques ultrafroids et l'optique quantique atomique.

Avec cette grande extension vient une – à l'échelle atomique – interaction gigantesque, car l'atome de Rydberg agit sur son environnement comme un dipôle atomique puissant. « Par exemple, deux atomes de Rydberg peuvent s'attirer ou se repousser à une distance de plus de dix micromètres », poursuit le physicien.

Cette interaction exceptionnellement forte pour des atomes neutres ne les rend pas seulement intéressants pour la recherche fondamentale, mais aussi pour une série d'applications. « Actuellement, on étudie notamment des systèmes multi-corps quantiques avec des atomes de Rydberg ou on crée des molécules exotiques », cite Ott en exemple. De plus, ils pourraient servir d'éléments de base pour les ordinateurs quantiques et les détecteurs pour les rayonnements terahertz.

Depuis 2016, la DFG soutient ce jeune domaine de recherche des atomes de Rydberg avec son programme de spécialisation « Interactions géantes dans les systèmes de Rydberg », abrégé GiRyd. Le programme est coordonné par le professeur de physique Dr. Tilman Pfau à l'Université de Stuttgart. Dans le cadre de l'atelier, une centaine d'experts nationaux et internationaux se réuniront à la TU Kaiserslautern pour échanger sur les développements actuels et présenter leurs travaux.

Organisée par les professeurs de Kaiserslautern Dr. Herwig Ott et Dr. Michael Fleischhauer, qui est également co-porte-parole du programme de spécialisation.

Questions à poser :

Professeur Dr. Herwig Ott
Département des gaz quantiques ultrafroids et de l'optique quantique
Tél. : 0631 205-2817
Email : ott@physik.uni-kl.de

Professeur Dr. Michael Fleischhauer
Département de l'optique quantique
Tél. : 0631 205-3206
Email : mfleisch@physik.uni-kl.de