Par des méthodes de refroidissement et piégeage par laser, il est possible d’amener un nuage d’atomes à des températures très proches du zéro absolu. On observe alors des effets quantiques collectifs : phénomènes de condensation de Bose-Einstein et de dégénerescence de Fermi selon la nature des particules.

Dans ces systèmes, l’expérimentateur est en mesure de modifier de nombreux paramètres de manière fine et contrôlée. Il est ainsi possible de simuler des situations analogues à celles que l’on rencontre dans la matière condensée.

Dans ce projet, nous proposons d’étudier l’effet d’un champ magnétique sur la matière condensée en utilisant des gaz quantiques. Des études théoriques indiquent que dans une telle situation, le gaz atomique devrait former des états particulièrement intéressants du point de vue fondamental : les “états de Hall quantique”. Un tel système offre également la possibilité de simuler d’autres effets présents par exemple dans des matériaux semi-conducteursimportants en physique des solides.

L’objectif du projet MANYBO est de mettre ces effets en évidence et de les caractériser par des méthodes optiques complémentaires à celles utilisées en physique des solides.

Après des études d’ingénieur à l’Ecole Centrale de Paris, Fabrice Gerbier a effectué sa thèse au Laboratoire Charles Fabry sous la direction d’Alain Aspect et Philippe Bouyer, en étudiant la thermodynamique et les propriétés de cohérence de gaz quantiques dégénérés quasi-unidimensionnels (2003).

Il effectue ensuite un post doctorat dans l’équipe d’Immanuel Bloch à l’université de Mayence (Allemagne), où il étudie la physique de la transition superfluide-isolant de Mott observée dans les réseaux optique.

Fabrice Gerbier entre alors au Laboratoire Kastler Brossel en 2006 comme chargé de recherche CNRS. Depuis, il travaille sur la réalisation d’états corrélés de condensats spineurs. Il est lauréat du prix Louis Armand de l’Académie des Sciences en 2005.