Laboratoire Kastler Brossel (LKB) - UMR 8552

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

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

(Par ordre chronologique croissant)

Du nouveau dans les condensats de Bose-Einstein 

Refroidissement optique d’un micro-résonateur mécanique

L’histoire d’un photon : une autre manière de « voir » Compter les photons sans les détruire  

La force de Casimir : une sensibilité à la nanostruturation des surfaces 
Superfluidité de polaritons dans les microcavités semiconductrices
Photons uniques polarizes produits par des nanocristaux colloïdaux
Compression de spin dans un condensate de Bose-Einstein sur puce atomique 
Nouveaux resultants pour l’équipe de Gaz de Fermi ultrafroid 
Amplification d’un signal par action en retour 

Vers des dispositifs optoélectroniques à polaritons 
Condensation  de Bose-Einstein en microgravité 

Quelle est la taille du proton 

Est ce que les gravimètres à atomes mesurent le redshift gravitationnel à la fréquence Compton ?

ED 107 Physique de la Région Parisienne (ENS, Paris)  
ED 389 La physique de la particule au solide, modèles et expériences (UPMC) 

ED 288 Ondes et matières (Paris 11)

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) 

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 Gleyzes¹, Stefan Kuhr^1,3, Christine Guerlin¹, Julien Bernu¹, Samuel Deléglise¹, Ulrich Busk Hoff¹, Michel Brune¹, Jean-Michel Raimond¹ & 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 Guerlin¹, Julien Bernu¹, Samuel Deléglise¹, Clément Sayrin¹, Sébastien Gleyzes¹, Stefan Kuhr^1,3, Michel Brune¹, Jean-Michel Raimond¹ & 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 Amo¹, Jérôme Lefrère¹, Simon Pigeon², Claire Adrados¹, Cristiano Ciuti², Iacopo Carusotto³, Romuald Houdré⁴, Elisabeth Giacobino¹ & Alberto Bramati¹

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)

Enseignants-chercheurs :

Chercheurs :

Personnels d'appui à la recherche :

Post-doctorants :

Doctorants :