Les recherches menées au sein de la chaire du Pr Antoine Georges portent sur la « matière quantique à fortes corrélations ». Les électrons d'une molécule ou d'un solide, les fluides quantiques d'atomes ultra froids constituent autant d'exemple de systèmes quantiques constitués d'un très grand nombre de particules en interaction. Nous nous intéressons aux phénomènes collectifs fascinants qui se développent dans ces systèmes comme la supraconductivité, les transitions métal-isolant, le magnétisme ou encore les effets topologiques.

Notre équipe de recherche développe des méthodes permettant de comprendre la physique de ces systèmes et d'en prédire les propriétés, en lien constant avec les données expérimentales. Ce programme de recherche associe de manière étroite des aspects conceptuels et computationnels/algorithmiques (théorie du champ moyen dynamique et ses extensions, méthodes de Monte Carlo diagrammatique, réseaux de neurones ou circuits quantiques pour la représentation des fonctions d'ondes). Notre équipe participe au développement de la librairie numérique TRIQS et dispose de moyens de calculs significatifs.

Né en 1958, Jean Dalibard est un ancien élève de l'École normale supérieure (1977-1981). Il a soutenu sa thèse de doctorat sous la direction de Claude Cohen-Tannoudji en 1986 et a été chercheur au CNRS jusqu'en 2012, date de son élection au Collège de France. Il effectue ses recherches au laboratoire Kastler Brossel. Il est également professeur à l'École polytechnique et il a dirigé l'école de physique des Houches de 2001 à 2006. Il a été chercheur invité au National Institute for Standards and Technology (USA), au Laboratoire Cavendish de l'Université de Cambridge (UK), et il a enseigné dans plusieurs universités étrangères.

Les principaux travaux de Jean Dalibard portent sur la physique atomique et l'optique, et plus particulièrement sur la manipulation d'atomes par des champs électromagnétiques. Ce domaine de recherche est fondé sur le fait que des faisceaux laser aux caractéristiques bien choisies permettent de refroidir un gaz d'atomes ou de molécules. Les températures obtenues sont extrêmement basses, de l'ordre du millionième de degré au dessus du zéro absolu. Elles peuvent donner naissance à de nouveaux états de la matière dont le comportement, régi par la mécanique quantique, diffère fortement de celui des fluides ordinaires.

Les études actuellement en cours dans l'équipe de Jean Dalibard visent à approfondir notre compréhension du comportement de la matière à très basse température. La ligne directrice est le développement d'une « ingénierie quantique » cherchant à reproduire avec les gaz d'atomes froids des situations que l'on rencontre dans d'autres domaines allant de la physique nucléaire à l'astrophysique, en passant par la science des matériaux ; en d'autres termes, ces gaz ultra-froids constituent des « simulateurs » avec lesquels on espère modéliser le comportement d'autres systèmes quantiques plus difficilement contrôlables.

Principales distinctions

Membre de l'Académie des Sciences (2004)

Membre de European Academy of Sciences (2009)

Visiting Fellow de Trinity College, Cambridge (2010)

Membre de l'Academia Europaea (2011)

Fellow de Optical Society of America (2012)

Prix Gustave Ribaud de l'Académie des sciences (1987)

Prix Mergier Bourdeix de l'Académie des sciences (1992)

Prix Jean Ricard de la Société française de physique (2000)

Médaille Blaise Pascal de l'European Academy of Sciences (2009)

Prix des trois physiciens, Fondation de France (2010)

Prix Davisson-Germer de l'American Physical Society (2012)

Prix Max Born de l'American Optical Society (2012)