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Domaines de recherche:

Optique quantique, physique atomique, dynamique non-linéaire. Ou encore les atomes froids, les instabilités et le chaos, les ordinateurs quantiques...

Chronologie succinte de mes travaux de recherche:

Mes travaux de thèse (1984-1986) se sont déroulés au Laboratoire de Spectroscopie Hertzienne (LSH) de l'université de Lille 1, sous la direction de Pierre Glorieux. Ils se situent dans le contexte de la genèse du chaos dans les lasers : nous avons pu montrer l'existence de chaos dissipatif à faible nombre de degrés de liberté dans un laser CO₂ modulé, mettre en évidence l'existence de crises dans le chaos, évaluer la dimension des attracteurs étranges associés à la dynamique et construire un modèle théorique reproduisant tout cela.

Pendant mon stage post-doctoral, à Pise, dans l'équipe d'E. Arimondo, puis pendant les années qui ont suivies, à Lille 1 (1987-1991), je me suis intéressé à d'autres systèmes - toujours à base de lasers - présentant du chaos ou des instabilités, dans le but de caractériser plus quantitativement le chaos, de classer en quelque sorte les différents types de régimes existants, et de mesurer le degré d'universalité de ces théories. Les résultats que nous obtiendrons ne sont encore que les balbutiements des travaux sur la topologie du chaos, qui a été développée plus récemment, notamment au LSH.

De 1991 à 1997, je me suis intéressé au chaos à plus grand nombre de degrés de liberté, et notamment les régimes spatio-temporels et la morphogenèse, d'abord dans les lasers, puis dans les oscillateurs à gain photoréfractif. Quelques points critiques, tel que le rôle des symétries dans ce type de dynamique, ont pu être mis en évidence.

Dès 1995, j'ai commencé, avec Jean Claude Garreau, à monter au LSH un groupe de physique atomique, avec pour objectif d'exploiter notre savoir-faire dans le domaine de la physique non-linéaire pour étudier la dynamique des atomes froids. Durant les premières années, nous avons plus particulièrement étudié la dynamique classique des atomes dans un piège magnéto-optique (PMO) : nous avons ainsi été les premiers à mettre en évidence l'existence d'instabilités dans les PMOs, à caractériser ces instabilités et à en proposer une origine physique.

Enfin, depuis 2001, toujours au sein du même laboratoire (qui est devenu entre temps le laboratoire de Physique des Lasers, Atomes et Molécules (PhLAM), nous avons mis en place une expérience dans laquelle nous tentons de manipuler des atomes au sein d'un réseau optique. L'originalité de ce travail vient de la forme du réseau, qui est un empilement de sites en forme d'anneau. Nous avons d'ores et déjà pu mettre en évidence l'existence d'une dynamique complexe originale, avec en projet de nombreuses façons d'exploiter cette potentialité.