Le contrôle cohérent de populations atomiques par des
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1. pos par Alfred Kastler et Jean Brossel exploitait la combi naison d excitations lumineuses par lumi re polaris e pour pr parer un atome dans un tat interne bien d fini Ce concept a t l origine de l obtention de l effet laser au d but des ann es soixante Les propri t s de coh rence spa tiale et temporelle des lasers ont ensuite t largement utili s es pour d velopper des techniques de plus en plus sophis tiqu es permettant de manipuler l tat interne des atomes Le refroidissement et le pi geage d atomes par laser qui permirent Claude Cohen Tannoudji de partager le prix Nobel de Physique en 1997 constituent un exemple specta culaire d application des techniques de manipulation d tats internes et externes d atomes La plupart de ces m thodes d velopp es partir des ann es quatre vingt ont pu tre mises en oeuvre avec des lasers continus ou impulsions longues nanoseconde L apparition des lasers picoseconde puis femtoseconde avec des intensit s instantan es maxi males de plus en plus lev es permet le d veloppement Article propos par d une nouvelle science aux temps courts aux applications nombreuses allant de la manipulation des tats internes d un atome celle de la structure de macromol cules biolo giques en passant par l tude de dynamique de mol cules ou d agr gats plus ou moins complexes Les lasers femto seconde se mettent au service de la2. sans pour autant conna tre le m canisme de l interaction et ou le syst me dans leur d tail Pour ce faire on utilise le plus sou vent un algorithme d volution dont 1l existe de nombreuses variantes que nous ne d taillerons pas ici La premi re d monstration exp rimentale de ce contr le optimal a lieu en 1998 dans l quipe de G Gerber Wurzburg Celle ci montre alors que dans une dissociation induite par laser d un complexe fer carbonyle 1l est possible de maximiser le rap port des fragments for ant ainsi une voie de la r action chi mique Un tel r sultat r volutionne le monde de la femto chimie et ouvre la voie vers toutes sortes d optimisation choix d une voie de dissociation maximisation d un rapport de fragment dans une r action chimique ou d un transfert de population r duction du photoblanchiement si g nant dans les exp riences d imagerie de syst me biologique Cependant pour celui qui veut comprendre le m canisme de l interaction cette technique de boucle r troactive aveugle explore de fa on presque al atoire l espace des param tres et 1l est bien difficile d en tirer une information sur le syst me Se d veloppent alors en parall le des tech niques dites de boucle ouverte o l algorithme est remplac par la mod lisation de l interaction Le prix payer est la simplification du syst me pour tre capable de simuler l in teraction On peut alors d te
3. temporelle du champ laser d excitation A la fin de l impulsion la population des atomes dans l tat excit est donc nulle Par contre si maintenant on consid re le cas o la r so nance est comprise dans le spectre de l impulsion alors une population l instant t 0 est cr e avec un temps de mon t e qui d pend de la dur e de l impulsion Cette population des atomes dans l tat excit dure au del de l impulsion un temps gal la dur e de vie du niveau consid r Dans la Quanta et photons Encadr 1 Impulsions ultracourtes fa onn es mode d emploi Les impulsions dont on parle ici quelques dizaines de fs sont vraiment tr s courtes Dans l enveloppe d une impulsion laser centr e 800 nm d une dur e de 30 fs le champ lec trique oscille une dizaine de fois une p riode optique de 2 7 fs Aussi m me les meilleurs d tecteurs ne sont pas capables de mesurer un temps si court On ne peut donc pas faire de mesure directe de leur dur e on ne peut pas non plus modifier leur forme directement en temps r el L interrupteur ou le syn th tiseur femtoseconde ne sont pas encore d actualit Une impulsion femtoseconde comprend un ensemble de compo santes spectrales qui ont une relation de phase bien d finie entre elles L espace temporel et fr quentiel spectral tant des espaces r ciproques les crit res de Fourier disent que plus l impulsion est courte plus son sp
4. 136 d lai entre la pompe et la sonde gr ce un photomultipli cateur Le flanc de mont e des transitoires coh rents corres pond au moment o l impulsion pompe passe par la r so nance l la population des atomes dans l tat excit augmente brutalement ensuite cette population va interf rer avec toutes les contributions hors r sonance qui sont situ es apr s le temps correspondant au passage par r sonance dans l impulsion Les oscillations sont clairement visibles Elles s ajustent parfaitement avec la courbe th orique r solution de l quation de Schr dinger en vert L volution temporelle des transitoires coh rents peut aussi s analyser en tra ant l amplitude de probabilit ae des atomes dans l tat excit Cette amplitude est simple ment l int grale du champ d excitation et est complexe cf insertion figure 1 On obtient alors une magnifique spi rale similaire la spirale de Cornu de la diffraction de Fres nel Rappelons que la spirale de Cornu repr sente dans le plan complexe le champ lumineux d un faisceau gaussien difiract par un bord d cran pour diff rentes valeurs de la position du bord d cran dans le champ Ici la r sonance atomique joue le r le de bord d cran Le temps est l qui valent de la position R alisation d une lentille de Fresnel temporelle L observation de ces transitoires coh rents am ne pen ser qu une partie de l impulsion c
5. Le contr le coh rent de populations atomiques par des impulsions laser femtosecondes Quanta et photons Le contr le coh rent a connu un d veloppement consid rable au cours de la derni re d cennie Tout d abord gadget de th oriciens les progr s technologiques r cents ont permis aux exp rimentateurs d effectuer des d monstrations spectaculaires Le but du contr le coh rent est d utiliser les propri t s de coh rence de la lumi re pour contr ler le m canisme d interaction entre celle ci et un syst me plus ou moins complexe atomes mol cules L av nement des impulsions femtosecondes permet en particulier de d velopper des exp riences de photochimie r solues en temps o la manipulation des caract ristiques spectrales de l impulsion vont permettre de favoriser une voie de r action photochimique Pour tudier le r le de ces param tres il est parfois plus simple de prendre des atomes comme syst me mod le afin de mieux comprendre toutes les caract ristiques de l interaction Dans cet article nous expliquerons comment il est possible de modifier les param tres de ces impulsions tr s courtes Puis nous montrerons toute la richesse qu apporte cette manipulation dans une analyse pouss e de l interaction entre la lumi re fa onn e et l atome id e d utiliser la lumi re pour manipuler l tat inter ne d atomes ou de mol cules est assez ancienne Dans les ann es cinquante le pompage optique pro
6. ectre est large Par exemple une impulsion d une dur e de 100 fs 800 nm a un spectre de 10 nm de large les largeurs sont donn es mi hauteur en intensit temporelle et spectrale Si on est capable d agir sur les composantes spectrales de fa on individuelle on peut alors modifier l impulsion dans le domaine temporel comme par exemple tirer l impulsion Figure 1 Repr sentation d une impulsion limit e par transform e de Fourier qui traverse un milieu d indice n A la sortie l impulsion est dite d rive de fr quence Prenons une impulsion dite limit e par transform e de Fourier toutes les composantes spectrales de l impulsion sont pr sentes en m me temps dans l impulsion ce qui revient dire que la phase des diff rentes composantes spectrales est une constante Laissons cette impulsion se propager dans un mat riau comme du verre Chacun sait que l indice du verre d pend de la longueur d onde ou fr quence Les courtes longueurs d onde se propagent plus lentement que les grandes Ainsi la partie la plus rouge de l impulsion va se retrouver devant et la partie la plus bleue de l impulsion derri re Ce fa onnage extr mement simple est encore tr s souvent utilis pour tirer l impulsion figure 1 On appelle une telle impulsion une impulsion d rive de fr quence On peut montrer que l expres sion d une telle impulsion dans le domaine spectral est un terme quadratique dans le d velopp
7. ement de la phase commu n ment not Dans le cas de fa onnage plus complexe il existe d autres techniques La figure 2 montre la plus r pan due il s agit de construire un plan de l espace dans lequel toutes les composantes spectrales de l impulsion sont spatiale ment s par es et focalis es c est dire un plan de Fourier pour l impulsion temporelle En pla ant un masque en phase et ou en amplitude dans ce plan on peut alors moduler la phase et l amplitude de chaque composante spectrale BCLP Impulsion initiale Impulsion mise en forme Figure 2 Sch ma d un dispositif de mise en forme d impulsions BCLP Barrette de cristaux liquides programmables Pour cela on utilise un r seau pour disperser l impulsion un dispositif cristaux liquides programmables qui permet de cr er le masque complexe en introduisant des d phasages ou att nuations en utilisant alors conjointement des polariseurs et un second r seau pour recomprimer l impulsion On peut alors fa onner l impulsion dans le domaine spectral comme on le souhaite Il suffit de faire une transform e de Fourier com plexe du champ laser spectral pour avoir l expression du champ laser temporel que l on a cr Pour donner une id e de ce que cela repr sente une photo de notre montage exp rimen tal est montr e ici Par le choix des divers l ments optiques du montage Ce dispositif permet d avoir une excellente r solution dan
8. femtochimie pour per mettre d tudier la dynamique aux temps courts de ces r ac tons En effet l interaction d une impulsion laser avec des mol cules peut donner lieu l initiation d une r action chi mique Il est rapidement montr que les param tres de l im pulsion peuvent favoriser certains chemins de r action En effet 1l existe plusieurs fa ons de faire de la photochimie La fa on la plus simple est d utiliser une lumi re blanche incoh rente Le spectre de cette source est tr s large mais 1l n existe pas de relation de phase entre les diff rentes lon gueurs d onde Admettons maintenant qu on puisse g n rer un tel spectre mais avec une relation de phase bien d finie entre les longueurs d onde telle qu elles arrivent en m me temps On cr e alors un paquet d onde dont la distribution d amplitude est le plus souvent une gaussienne On a ainsi g n r une impulsion courte appel e impulsion limit e par B atrice Chatel beatrice irsamc ups tlse fr Laboratoire collisions agr gats r activit CNRS Universit Toulouse 3 Ont galement particip ce travail A Monmayrant J Degert S Stock S Zamith B Girard V Blanchet M A Bouch ne LCAR UMR 5589 Toulouse et W Wohlleben M Motzkus MPQ Garching 133 transform e de Fourier D un point de vue math matique on consid re que la phase spectrale du champ lectrique est constante Plus le spectre de l impulsion e
9. ien d finie qui se d cale progressivement au cours du temps et avec une relation de phase parfaitement connue Ainsi les atomes voient suc cessivement dans le temps un champ hors r sonance puis r sonance puis de nouveau hors r sonance Mais toutes ces contributions sont coh rentes entre elles et peuvent donc interf rer Si on regarde l volution de la population des atomes dans l tat excit au cours du temps ce sont ces interf rences que l on va observer Ces oscillations que nous nommerons par la suite transitoires coh rents ont t mises en vidence pour la premi re fois dans les ann es 50 en RMN La figure 1 a t obtenue dans une exp rience r alis e dans la vapeur de rubidium la transition 5s 5p servant de syst me deux niveaux Une impulsion pompe 795 nm excite le syst me c est une impulsion d rive de fr quence d une dur e de 20 ps obtenue par fa onnage d une impul sion limit e par transform e de Fourier de 100 fs la sonde visible d une dur e de 20 fs qui donne la r solution tempo relle porte le syst me dans l tat 8s d o il se d sexcite par fluorescence On mesure celle ci figure 1 en fonction du z s O D 4 e re TE temps ps Figure 1 Transitoires coh rents dans le rubidium en bleu l exp rience en vert la th orie En insert trac de l volution temporelle de l amplitude de population dans le plan complexe
10. ions successivement de 0 ou x 2 figure 4 on peut par combinaison lin aire des deux remonter aux parties r elle et imaginaire de l amplitude de population et reconstruire de fa on int grale la spirale exp rimentale due la seconde impulsion figure 5 On a ainsi r alis un spirographe atomique 05 Re a 1 Figure 5 Spirale th orique verte et exp rimentale bleue reconstruc tion de la fonction d onde partir des transitoires de la figure 4 Mis part l esth tisme certain de ce genre de figure 1l est int ressant de voir que cette spirale exp rimentale donne acc s une mesure directe de la fonction d onde de l tat excit et non sa population En conclusion on a montr que le syst me deux niveaux n a pas fini d tre revisit Les m thodes de fa on nage d impulsions y trouvent l un syst me mod le de choix permettant de complexifier autant que possible les sch mas d interaction poussant le contr le toujours plus loin Le d veloppement des techniques de fa onnage alli es une versatilit toujours plus grande des sources femtose condes en terme de longueurs d onde des THz aux rayons X de dur e des picosecondes aux attosecondes 107 185 d nergie du nJ au MJ repousse plus loin encore les limites d exploration des interactions lumi re mati re Ainsi va t on pouvoir sonder les dynamiques les plus internes de la mati re Cette explora
11. n un photon la popu lation de l tat excit s crit simplement lde 1 x fo E r dt o E est le champ laser d excitation La population transitoire des atomes dans l tat excit est donc sensible toute modification du champ laser fa on nage cf encadr 1 Transitoires coh rents dans un atome Maintenant que le d cor et les personnages sont pos s revenons quelques consid rations physiques au sujet de l interaction Consid rons l interaction du syst me deux niveaux avec une impulsion limit e par transform e de Fou rier toutes les fr quences de l impulsion arrivent en m me temps dans l impulsion Dans le cas d une impulsion hors r sonance c est dire o l cart r sonance est grand devant la largeur spectrale du laser une population instantan e des atomes dans l tat excit sera induite pendant le temps que dure l impulsion En effet l id e commun ment admise qu on ne peut effec tuer une transition entre deux niveaux que lorsque l nergie du photon apport e par le laser est gale celle de la transi tion n est pas exacte dans le cadre du r gime d pendant du temps En fait on peut dire de fa on imag e que l atome reste dans l tat excit un temps inversement proportionnel l cart r sonance On voit donc que dans le cadre d une impulsion dite hors r sonance la population de l tat excit suit adiabatiquement l volution
12. ontribue augmenter la population tandis que d autres contribuent la diminuer Est il possible de contr ler l impulsion de mani re foca liser l amplitude de probabilit et ne garder que les parties qui contribuent constructivement la population La r ponse cette question se trouve en poussant l analogie avec la diffraction dans l analyse des lentilles dites de Fres nel Bragg Avant de regarder comment mettre profit l analogie avec la diffraction pour augmenter le transfert de popula tion faisons un bref rappel historique concernant les len tilles dites de Fresnel Si les lentilles dites chelon propo s es par Fresnel en 1822 sont bien connues du grand public pour leurs utilisations dans les projecteurs et les phares les lentilles de Fresnel Bragg bas es sur les interf rences optiques le sont moins et pourtant dans certains domaines de la physique optique pour les rayons X elles sont tr s utilis es Pour en expliquer le principe avec les mains revenons d abord au principe d Huyghens Fresnel qui r git la propa gation de la lumi re Ce dernier stipule que la lumi re se propage de proche en proche Chaque point M d une surface atteinte par la lumi re se comporte comme une source secondaire mettant des ondelettes sph riques dont l ampli tude est proportionnelle celle de l onde incidente Les vibrations issues des diff rentes sources secondaires interf rent entre elles
13. oupe son profil temporel afin de ne laisser voir l atome que les parties du champ lectrique contribuant de mani re constructive la probabilit d exci tation et d avoir ainsi un transfert de population plus grand Suivant l adage qui va piano va sano nous choisissons dans un premier temps d en faire la d monstration en d coupant une seule zone La figure 2 reprend les transi toires coh rents initiaux en rouge et montre l effet de cette premi re zone de Fresnel transitoires manipul s en bleu Quanta et photons IE f a u 2000 4000 6000 8000 temps ps Figure 3 En haut spectre exp rimental bleu et th orique vert En bas r alisation exp rimentale de la lentille de Fresnel temporelle en bleu Transitoires coh rents originaux en rouge la th orie est en vert et orange Rappelons qu l chelle de la femtoseconde 1l est natu rellement inenvisageable de cr er un obturateur capable de s teindre et de se rallumer sur un temps si bref Mais par contre en se pla ant dans le domaine spectral on peut fa onner en phase et en amplitude le spectre E w figure 3 en haut courbe verte tel que E t soit comme sur la figure 2 en haut courbe bleue Cette mise en forme spec trale a t r alis e l aide d un dispositif d crit dans l en cadr 1 La figure 3 montre le spectre exp rimental obtenu en bleu et les transitoires coh rents manipul s en bleu Le
14. pour former la vibration lumineuse en un point P donn Ainsi les contributions de certaines zones en inter gt S 602 4 S Oo 8 6 420 2 4 6 8 10 12 temps ps Figure 2 Simulation d une lentille de Fresnel dans le domaine temporel en bleu Les transitoires coh rents en rouge sont montr s comme r f rence En haut est repr sent e l impulsion dans le domaine temporel Le trou tempo rel dans le champ lectrique permet d liminer la partie destructive des interf rences conduisant la courbe bleue f rant se d truisent en partie On augmente donc consid ra blement l intensit au point P si l on supprime certaines contributions en pla ant un masque sur le trajet de l onde Un tel masque s appelle un r seau zon ou lentille de Fresnel car il permet la focalisation de l onde incidente au point P Ce que nous venons de dire pour la propagation libre d une onde sph rique est encore valable si l on consid re la diffraction d un faisceau gaussien par un bord d cran Ainsi en introduisant un r seau zon dans le plan de l objet diffractant on peut accro tre l intensit du faisceau diffract en un point du plan d observation En transposant ce que nous venons de dire au domaine temporel on voit qu il est possible d augmenter la probabilit d tre dans l tat excit en cr ant l analogue d un r seau zon pour l impulsion pompe Pour cela on d c
15. pourtant un r le crucial pour tout ce qui touche au fondement de la m ca nique quantique et son application des domaines comme le traitement quantique de l information L observation des transitoires coh rents ne d roge pas la r gle et c est bien une probabilit d avoir des atomes dans l tat excit que l on mesure Mais en affinant notre sch ma de contr le nous avons cherch obtenir une mesure qui nous permette de reconstruire exp rimentalement cette spirale qui donne acc s l amplitude de probabilit et par l la fonction d onde de l tat excit Deux remarques pr alables sont n cessaires la premi re est que pour avoir la partie r elle et imaginaire de cette amplitude 1l faudra n cessairement faire deux mesures en quadrature des transitoires coh rents La seconde remarque est que telle qu elle notre exp rience n est sensible qu la fonction d onde apr s le passage par la r sonance l o les interf rences ont lieu Il faut donc trouver une astuce pour obtenir des interf rences avant et apr s le passage par la r sonance Il suffit pour cela que les atomes aient vu avant l impulsion d rive de fr quence une impulsion limit e par transform e de Fourier qui per met de transf rer un peu de population dans l tat excit m 2 Q Figure 4 Transitoires coh rents obtenus avec une paire d impulsions deux enregistrements pris pour des pha
16. rminer quel fa onnage de l im pulsion sera optimal pour conduire le syst me dans l tat d sir C est l approche de notre groupe Toulouse dict e par un d sir de comprendre certains ph nom nes observ s dans l tude de dynamique de syst mes plus complexes Ainsi les atomes sont choisis comme syst mes mod les pour 134 pousser le contr le dans ses retranchements Dans cet article on s attachera montrer comment se comporte un syst me simple atome deux niveaux soumis une impul sion courte puis une impulsion fa onn e partir de cette impulsion femtoseconde d origine Plantons le d cor ici un syst me quantique le plus simple qui soit le syst me deux niveaux L une impul sion lumineuse ultracourte 100 fs qui interagira avec le syst me et le portera dans un tat excit Le but de l exp rience est de regarder l volution temporelle de la population de cet tat pendant l impulsion ou apr s Ce film va se d rouler sous nos yeux gr ce l utilisation de la technique pompe sonde La pompe c est l impulsion mentionn e ci dessus qui initie la dynamique La sonde c est une impul sion plus courte qui comme un flash en stroboscopie nous donnera des instantan s emportant le syst me dans un tat d o il se d sexcitera par fluorescence Ainsi nous acc de rons l volution temporelle de la population des atomes dans l tat excit Dans une transitio
17. s courbes en trait plein repr sentent les r sultats pr dits par la r solution de l quation de Schr dinger Cette exp rience a t r alis e Toulouse en collabora ton avec une quipe du Max Planck Garching La pre mi re r alisation de lentille de Fresnel temporelle a ainsi t obtenue en poussant le fa onnage d impulsions dans ses retranchements complexit de l amplitude et de la phase de l impulsion requise En th orie il tait possible de mon ter plusieurs marches et par l d liminer toutes les contri butions destructives afin de maximiser le signal mais la r solution pourtant d j lev e du dispositif de fa onnage d impulsions a limit cette possibilit 137 Le spirographe atomique ou la mesure de la fonction d onde En partant d une id e de contr le de la population de l tat excit qui demande une grande ma trise de l impul sion laser utilis e on s aper oit qu on peut aussi utiliser ce sch ma de contr le pour obtenir des informations sur la fonction d onde associ e l tat excit de l atome ou dit autrement de l amplitude de probabilit des atomes dans l tat excit comme nous allons le montrer dans ce dernier paragraphe La plupart des mesures faites sur des syst mes micro scopiques ne permet d acc der qu aux probabilit s ou populations Ainsi la phase de la fonction d onde est une grandeur difficilement accessible qui joue
18. s le domaine spectrale Il permet de r aliser un fa onnage de l impulsion sur une fen tre de 40 ps la fois en amplitude et en phase Cela veut dire qu partir d une impulsion de 100 fs qui passe dans ce dispositif on peut g n rer exactement la forme d impulsions que l on souhaite train d impulsions impulsions de forme temporelle carr e impulsion tir e exactement comme un synth tiseur Figure 3 Photo du dispositif de mise en forme d impulsions r alis e Toulouse Pour avoir une excellente r solution on a choisit des disposi tifs cristaux liquides avec 640 pixels qui ont une largeur de 100 um chacun La distance entre les deux miroirs ext rieurs est de 140 cm 135 plupart des cas atomiques celle ci est de quelques nanose condes linfini aux chelles de temps qui nous int ressent quelques 100 fs Par cons quent la valeur asymptotique de la population ne d pend ici que de l nergie la r so nance dans l impulsion Maintenant consid rons une impulsion dite d rive de fr quence o les fr quences de l impulsion arrivent des instants successifs cf encadr 1 L interaction avec le sys t me deux niveaux sera un m lange des deux interactions pr c demment d crites En effet une fa on quelque peu imag e de voir cette impulsion d rive de fr quence est de la consid rer comme une succession d impulsions spectre troit avec une fr quence centrale b
19. ses entre les impulsions en quadrature la premi re impulsion est limit e par transform e de Fourier la seconde est d rive de fr quence Les oscillations avant et apr s la r sonance sont clai rement visibles En bleu l exp rience en vert la th orie 138 Pour ce faire on choisit donc de faire interagir le syst me avec un train de deux impulsions qui sera fa onn l aide du dispositif de mise en forme d impulsions Une premi re impulsion laser r sonance et limit e par transform e de Fourier transf re un peu de population dans l tat excit Cette population correspond la premi re marche de la figure 4 au temps t 0 Puis la seconde impulsion d rive de fr quence arrive avec un d lai et une phase bien d termi n e Comme dans les exp riences pr c dentes c est elle qui cr e les transitoires coh rents Mais maintenant l ensemble du spectre hors r sonance peut interf rer avec la popula tion cr e r sonance par la premi re impulsion Comme le montre la figure 4 on obtient donc des oscil lations avant et apr s le temps correspondant au passage par la r sonance de la deuxi me impulsion La population finale des atomes dans l tat excit elle est plus ou moins impor tante suivant la phase choisie entre les deux impulsions Si maintenant on r alise deux mesures en quadrature soit un enregistrement de deux transitoires coh rents avec une phase entre les deux impuls
20. st large plus l im pulsion est courte selon les relations de Fourier La distribu tion d amplitude et de phase spectrales du paquet d onde peut tre modifi e cf encadr 1 donnant l exp rimenta teur un nombre de degr de libert tr s important Ces modi fications spectrales donnent des formes temporelles tr s complexes dont le support sera toujours plus long que l im pulsion de m me spectre limit e par transform e de Fourier Dans un syst me mol culaire o 1l existe de nombreux niveaux d nergie rotationnelle vibrationnelle lectro nique les diff rents chemins quantiques possibles seront plus ou moins favoriser en fonction de cette distribution en phase et en amplitude En particulier partir de 1992 Ia proposition de H Rabitz Teaching laser to control molecules affirme qu il n est plus n cessaire de savoir mod liser le syst me et l interaction pour guider la r action dans le sens souhait Ainsi le contr le coh rent qui consistait utiliser les inter f rences entre diff rents chemins quantiques pour contr ler l volution d un syst me glisse vers une de ses variantes le contr le optimal lors d une interaction entre un sys t me complexe et le champ laser il suffit de d finir le signal optimiser et de se donner le moyen de le mesurer En appliquant alors une boucle r troactive entre ce signal et la mise en forme de l impulsion on cherche l optimiser
21. tion de la mati re va des syst mes atomiques les plus simples o les ph no m nes d interaction sont tudi s jusque dans leur tr fonds aux syst mes les plus complexes comme les macromol cules d int r t biologique Gr ce aux intensit s instantan es extr mement lev es 1l est possible de g n rer des impul sions X courtes qui peuvent tre utilis es pour sonder la Pour en savoir plus Quanta et photons mati re par diffraction X et observer par reconstruction l volution de macromol cule comme l h moglobine Nous sommes la porte du contr le de r action photochimique mettant en jeu des mol cules biologiques Ainsi du plus simple au plus complexe les femtosecondes alli s au dispo sitif de fa onnage d impulsions trouvent jour apr s jour de plus en plus d application que ce soit sur des atomes des mol cules des quantum dots des syst mes biologiques ou des nanoparticules La jeunesse de cette physique qui ne cesse de progresser par l am lioration des techniques nous promet autant de perspectives enthousiasmantes pour le futur DEGERT J WOHLLEBEN W et al PRL 89 2002 203003 CHATEL B GIRARD B Femtosecond laser spectroscopy Hannaford Kluwer 2004 MESTDAGH J M GIRARD B Science aux temps courts De l attoseconde aux p tawatts A d Sciences Tec et doc Paris 2000 139
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