La matière ultra-froide

Le refroidissement d’atomes grâce à la lumière d’un laser permet d’atteindre des températures extrêmes, un milliard de fois plus basses que la température ordinaire. Dans cet exposé, je présenterai d’abord les principes de base de ce refroidissement non conventionnel. Je montrerai ensuite quelques illustrations de cette recherche très active. L’une portera sur la métrologie, où l’on tire parti de la très basse vitesse des particules à étudier pour améliorer la précision de dispositifs comme les horloges atomiques. Une autre concernera les comportements collectifs dans ces gaz, pour lesquels la physique quantique joue un rôle crucial, avec notamment l’apparition de la superfluidité ou de la supraconductivité dans nos assemblées d’atomes froids. Nous verrons également comment grâce à cette matière froide, on peut espérer répondre à des questions encore ouvertes sur d’autres systèmes physiques, par exemple les matériaux solides ou les étoiles à neutrons.