Fluides quantiques de lumière en interaction forte en géométrie propageante – SIQ-FLight

Les avancées dans le domaine des fluides quantiques de lumière ont démontré que les systèmes photoniques constituent une plateforme attrayante pour explorer les problèmes quantiques à N corps en tirant parti de la flexibilité des techniques de manipulation et de diagnostique offertes par l'optique. Ce projet explore le régime dans lequel des photons en interaction forte (longue portée, non-locale) se propagent dans des gaz d'atomes ultrafroids. Pour atteindre ce régime, nous allons transférer les interactions fortes existant entre atomes de Rydbgerg aux photons en utilisant la transparence induite électromagnétiquement. SIQ-FLight est organisé autour de trois objectifs: (a) développer et caractériser cette nouvelle plateforme (b) Mesurer la relation de dispersion des quasi-particules et étudier l'optique non linéaire dans les gaz ultrafroids d'atomes de Rydberg (c) Explorer les fluctuations quantiques en mesurant le facteur de structure statique. Mes expériences passées, à la fois expérimentales et théoriques, dans les domaines des atomes ultrafroids, des fluides quantiques de lumière et des interactions lumière-matière coopératives me seront précieuses pour aborder ce sujet très exploratoire. Ce projet bénéficiera également du dispositif expérimental et de l'expertise de l'équipe dirigée par S. Whitlock dans les domaines du piégeage optique et de la manipulation d'atomes de Rydberg. Ceci permettra d'asseoir ce dispositif expérimental pour étudier les fluides quantiques de lumière à l'interface de la matière condensée, des gaz quantiques, de l'optique nonlinéaire et ouvrira des perspectives prometteuses pour explorer les états ordonnés de photons en interaction forte, comme par exemple les cristaux, les supersolides ainsi que des applications en information quantique. SIQ-Flight permettra de renforcer mon indépendance scientifique et consolider mes activités de recherche en permettant de développer ma propre thématique de recherche à Strasbourg.