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Dynamique superfluide d'un gaz quantique en dimension deux

 Séminaire du département de Physique - ENS Lyon

 

Mercredi 8 mars 2017 - 17h - Amphi Schrödinger, ENS-Lyon, site Monod

Hélène Perrin

 

Laboratoire des Lasers, Université Paris 13


 


Résumé

  Propriété fascinante de certains fluides quantiques, la superfluidité se traduit par un ensemble de phénomènes dynamiques spécifiques: absence de viscosité, existence d'une vitesse critique pour créer des excitations, moment d'inertie nul, écoulement irrotationnel, tourbillons quantiques, modes collectifs... Longtemps limitée au cas de l'hélium liquide, la superfluidité est aujourd'hui étudiée dans les gaz d'atomes ultra froids, qui deviennent superfluides lorsque l'on passe la transition de phase vers la condensation de Bose-Einstein.

Ces gaz offrent la possibilité de modifier aisément les conditions de confinement, et en particulier la dimension du système. Lorsque qu'ils sont confinés très fortement selon une direction, on atteint le régime bidimensionnel. Il n'y a alors pas d'ordre à longue portée (et donc pas de condensation) si le gaz est uniforme. En revanche, une transition superfluide liée à l'appariement de tourbillons quantiques de charges opposées se produit en dessous d'une température critique, comme l'ont montré Kosterlitz et Thouless récemment récompensés par le prix Nobel.

Je décrirai dans cet exposé des expériences récentes faites au Laboratoire de physique des lasers pour explorer les propriétés de ces gaz quantiques bidimensionnels, en m'attachant à mettre en évidence leur dynamique superfluide.

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