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SCIENCES

Laboratoire Kastler Brossel (LKB) - UMR 8552

Le Laboratoire Kastler Brossel (LKB) est un des acteurs majeurs de la physique fondamentale des systèmes quantiques.

De nombreux thèmes nouveaux sont apparus dans ce domaine comme l’étude de l’intrication quantique ou la condensation de Bose-Einstein dans les gaz, ce qui entraîne un renouvellement constant des recherches du laboratoire. Actuellement, ces activités prennent des formes diverses : atomes froids (systèmes bosoniques et fermioniques), fluides quantiques, atomes dans l’hélium solide ; optique et électrodynamique quantique (en particulier en cavité), mesures et informations quantiques ; mesures de haute précision, chaos quantique.

Outre les tests de la théorie et une meilleure compréhension fondamentale des phénomènes, ces grands axes se prolongent par des applications importantes : nouvelles méthodes physiques pour la biologie, mise au point d’horloges atomiques plus précises, amélioration des détecteurs interférométriques d’ondes gravitationnelles, ou encore élaboration de méthodes d’imagerie médicale.

Dans cette page

Mots-clés

Physique atomique et moléculaire, mécanique quantique, systèmes quantiques, intrication, information quantique, électrodynamique quantique, fluides quantiques, condensats de Bose Einstein, BEC, atomes froids, laser à atomes, métrologie, théorie de la mesure, décohérence, imagerie biologique, détection de biomolécules individuelles, nanoparticules fonctionnelles, interactions ADN-protéine

Equipes et thématiques de recherche

Treize  équipes de recherche couvrent un vaste domaine d’activité, depuis la physique fondamentale jusqu’aux applications à la biologie et à la médecine. Le laboratoire poursuit des recherches sur les atomes froids, l’optique et l’information quantique. Il étudie les fondations de la mécanique quantique (théorie de la mesure, décohérence). L’utilisation d’atomes froids et de la spectroscopie laser permet la mesure de constante fondamentale et des tests des théories fondamentales (électrodynamique quantique, gravitation…). L’utilisation de condensat de Bose-Einstein permet d’étudier des propriétés jusqu’alors inconnues de la matière comme des transitions de phase dans des gaz quantiques à deux dimensions.

Microcircuits à Atomes 
Electrodynamique quantique en cavité 
Gaz de fermi ultrafroids  

Hélium polarisé et fluides quantiques 

Atomes dans monocristaux  

Optique et Biologie
Métrologie des systèmes simples et tests fondamentaux

Systèmes quantiques complexes

Optique quantique 
Fluctuations quantiques et relativité  

Mesure et bruits fondamentaux 

Condensats de Bose-Einstein 

Métrologie de l’ion H2+    

Cinq axes de recherches couvrent des thèmes de recherches très variés, qui vont de la physique la plus fondamentale aux applications bio-médicales.

Gaz quantiques
Information et optique quantique
Atomes dans les milieux denses ou complexes
Interface Physique-biologie-médecine
Tests des interactions fondamentales et métrologie

 

Avancées scientifiques, résultats marquants
Ecoles doctorales
Partenariats scientifiques
Locaux

 

Le LKB fait partie de la fédération de recherche (FR684) qui constitue le département de physique de l’ENS, avec quatre autres laboratoires (Laboratoire Pierre Aigrain, Laboratoire de physique statistique, Laboratoire depPhysique théorique et Laboratoire de radioastronomie).

Nationaux

http://www.lkb.ens.fr/-IFRAF-Le GAP , Groupe Anomalie Pioneer, regroupe les équipes françaises impliquées dans les tests de la gravité dans le système solaire, en particulier autour de l’anomalie Pioneer ; L’IFRAF, Institut Francilien de Recherche sur les Atomes Froids est un GIS qui fédère les compétences d’une trentaine d’équipes de six laboratoires d’Ile-de-France sur les atomes froids (directrice : Michèle Leduc).

Internationaux

CASIMIR, réseau européen (ESF), est créé en avril 2008 sur l’étude de l’effet CASIMIR (responsable scientifique : Astrid Lambrecht) 

Principales publications

 

Radiation-pressure cooling and optimechanical instability of a micro-mirror O. Arcizet, P.-F. Cohadon, T. Briant, M. Pinard et A. Heidmann, Nature 444, 71 (2006)

NMR Time Reversal as a Probe of Incipient Turbulent Spin Dynamics, M. E. Hayden, E. Baudin, G. Tastevin, and P. J. Nacher, PRL 99, 137602 (2007)

Nature 446, 297-300 (15 March 2007) | doi:10.1038/nature05589; Received 30 November 2006; Accepted 4 January 2007 Quantum jumps of light recording the birth and death of a photon in a cavity Sébastien Gleyzes 1 , Stefan Kuhr 1 , 3 , Christine Guerlin 1 , Julien Bernu 1 , Samuel Deléglise 1 , Ulrich Busk Hoff 1 , Michel Brune 1 , Jean-Michel Raimond 1 & Serge Haroche 1 , 2

Nature 448, 889-893 (23 August 2007) | doi:10.1038/nature06057; Received 2 May 2007; Accepted 28 June 2007 Progressive field-state collapse and quantum non-demolition photon counting Christine Guerlin 1 , Julien Bernu 1 , Samuel Deléglise 1 , Clément Sayrin 1 , Sébastien Gleyzes 1 , Stefan Kuhr 1 , 3 , Michel Brune 1 , Jean-Michel Raimond 1 & Serge Haroche 1 , 2

Casimir interaction of dielectric gratings, Astrid Lambrecht and Valery N. Marachevsky, Phys. Rev. Lett. 101, 160403 (2008)

 

Nature Physics 5, 805 - 810 (2009) Superfluidity of polaritons in semiconductor microcavities, Alberto Amo 1 , Jérôme Lefrère 1 , Simon Pigeon 2 , Claire Adrados 1 , Cristiano Ciuti 2 , Iacopo Carusotto 3 , Romuald Houdré 4 , Elisabeth Giacobino 1 & Alberto Bramati 1

 

Room temperature-dipolelike single photon source with a colloidal dot-in-rod," Applied Physics Letters (Vol.96, Issue 3, pag. 033101)

Atom chip based generation of entanglement for quantum metrology", Max. F. Reidel, Pascal Böhi, Yun Li, T. W. Hänsch, A. Sinatra, P. Treutlein, Nature (2010).

Exploring the thermodynamics of a universal Fermi gas, S. Nascimbène, N. Navon, K. J. Jiang, F. Chevy & C. Salomon, Nature 463, 1057-1060 (25 February 2010)

Backaction Amplification and Quantum Limits in Optomechanical Measurements, P. Verlot, A. Tavernarakis, T. Briant, P.-F. Cohadon, and A. Heidmann, Phys. Rev. Lett. 104, 133602 (Published March 31, 2010)

Amo et al. Nature Photonics, 4, 361 (2010) DOI :10.1038/NPHOTON.2010.79

"Bose-Einstein Condensation in Microgravity", T. van Zoest et al. (QUANTUS collaboration), Science 328, 1540 (June 18, 2010)

The size of the proton. R. Pohl, A. Antognini, F. Nez, F.D. Amaro, F. Biraben, J.M.R. Cardoso, D.S. Covita, A. Dax, S. Dhawan, L.M.P. Fernandes, A. Giesen, T. Graf, T.W. Hänsch, P. Indelicato, L. Julien, C.-Y. Kao, P. Knowles, E.-O.L. Bigot, Y.-W. Liu, J.A.M. Lopes, L. Ludhova, C.M.B. Monteiro, F. Mulhauser, T. Nebel, P. Rabinowitz, J.M.F. dos Santos, L.A. Schaller, K. Schuhmann, C. Schwob, D. Taqqu, J.F.C.A. Veloso and F. Kottmann. Nature. 466 [7303] : 213-216, (2010).

Wolf P., Blanchet L., Bordé C. J., Reynaud S., Salomon C. and Cohen-Tannoudji C., Atom gravimeters and gravitational redshift, Nature 466 doi:10.1038/nature09340 (2010)

Tutelle principale

ENS Paris

Autres tutelles

Sorbonne Université, CNRS

Coordonnées
Coordonnées
Directeur
HEIDMANN Antoine
01 44 27 43 96
Adresse physique
Sorbonne Université - LKB
Tour 13-23, 2e étage
4 place Jussieu
75252 Paris cedex 05

Courriel du laboratoire
lkb-dir@lkb.ens.fr

Site web
http://www.lkb.ens.fr/
Adresse postale
- Site ENS : Département de Physique Ecole Normale Supérieure
24, rue Lhomond
F-75231 Paris Cedex 05
- Site Jussieu : Case 74,
4 place Jussieu
75252 Paris cedex 05

Contact communication
REVELUT Valérie
01 44 32 34 36
communication@lkb.ens.fr
Contact administratif
TARDIEU Thierry
01 44 32 34 35
tardieu@lkb.ens.fr
Contacts administratifs supplémentaires :
Nora AISSOUS, tél. 01 44 27 45 09, mél. nora.aissous@lkb.ens.fr

Contacts communication supplémentaires :
- Tristan BRIANT, tél. 01 44 27 44 00, mél. Tristan.Briant@spectro.jussieu.fr
- Jean-Michel COURTY, tél. 01 44 27 38 45, mél. jean-michel.courty@upmc.fr

Effectifs
Enseignants-chercheurs :
27

Chercheurs :
27

Personnels d'appui à la recherche :
28

Post-doctorants :
15

Doctorants :
59

Jean-Michel Courty - 29/12/17

Traductions :

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Chiffres clés

La faculté des Sciences et Ingénierie compte :
79 laboratoires de recherche
21 fédérations de recherche
22 départements de formation
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Contact

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- Laurence Rezeau (laurence.rezeau @ lpp.polytechnique.fr)
- Pascal Vincent (pascal.vincent @ upmc.fr)
- Bernard Perrin (bernard.perrin @ upmc.fr)
- Thibaud Coradin (thibaud.coradin @ upmc.fr)
- Stéphane Carniato (stephane.carniato @ upmc.fr)

Energie, matière et Univers

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  • 7 écoles doctorales