Ecole normale supérieure de Lyon
Département de physique

Recherche avancée

Seminaires 2013-2014 et antérieurs

Le mercredi 25 septembre 2014 - Amphi Schrödinger
Dr. Stefan Catheline, LabTAU INSERM, Lyon.
Du retournement temporel en acoustique à l’imagerie par onde cisaillement dans le corps humain

L’élastographie, encore appelée sismologie du corps humain, est une modalité d’imagerie médicale récemment implémentée sur les échographes commerciaux. La fusion de deux thématiques de recherche fondamentales et appliquées que sont l’élastographie et le retournement temporel a profité aux deux parties : on s’attachera donc à montrer d’une part, ce que l’élastographie, technique d’imagerie médicale a pu apporter dans la compréhension des mécanismes à l’œuvre dans une expérience de retournement temporel  dans les solides et d’autre part, comment le retournement temporel peut être employé pour dresser des  tomographies de l’élasticité du corps humain. En effet, le champ élastique permanent qui existe dans le corps humain à cause d’activités musculaires recèle des informations sur les paramètres mécaniques (élasticité, viscosité) du corps humain. La clé pour extraire ces informations de ce champ physiologique complexe, diffus, réverbéré, est le retournement temporel. Cette technique est connue en sismologie sous le nom de corrélation de bruit sismique.
Enregistrement complet à retrouver ici

Le mercredi 16 octobre  2014 - Amphi Schrödinger
Dr. Jean-François Cardoso, Laboratoire de Traitement et Communication de l'Information, ParisTech.
La plus vieille image du monde: comment la saisir et la faire parler

En mars 2013, le projet "Planck" de l'Agence Spatiale Européeene a publié une carte plein-ciel du rayonnement fossile cosmologique qui confirme avec éclat et approfondit la théorie du Big Bang, notre scénario pour l'origine de l'Univers et pour la formation de ses grandes structures.  Cette image, qui a fait la Une des quotidiens du monde entier, est presque littéralement une "photo instantanée" de notre Univers aux premiers temps de sa formation, la plus vieille image du monde.
Dans ce séminaire, je rappellerai d'abord les grandes lignes de la théorie du Big Bang.  Puis, je décrirai le satellite Planck et le traitement des données qui permettent de construire une carte des fluctuations de température du rayonnement fossile sur une échelle inférieure au millième de degré Kelvin.  Finalement, j'expliquerai comment "des données, on extrait la Science", comment on fait parler l'image par la statistique.
Enregistrement complet à retrouver ici

Le jeudi 28 novembre 2014 - Amphi Schrödinger
Dr. Roderich Moessner, Institut Max-Planck pour la physique des systèmes complexes, Dresde.
Magnetic Monopoles in Spin Ice

In order to understand characteristic properties of waves in a liquid, it is not essential fully to understand the molecules the liquid is made of. Indeed, it is not even necessary to know about the existence of molecules at all: the 'emergent'  low-energy degrees of freedom (waves) are largely independent of the constituents (molecules/atoms/nuclei/quarks/strings?). Even though emergence is an everyday phenomenon, it can take a very counterintuitive form in the phenomenon of fractionalisation, where an elementary degree of freedom appears to break apart, such as in the case of quasiparticles carrying a fraction of 1/2, 1/3 or 1/5 of the electronic charge.  This talk presents a particularly simple instance of a magnetic material which manages to produce fractionalised emergent quasiparticles -- magnetic monopoles -- which have no corresponding elementary particle at all. Along the way, it attempts to present more general thoughts on what condensed matter physics is about.

Le mercredi 4 décembre 2014 - Amphi Schrödinger
Dr. Jacqueline Bloch, LPN Marcoussis.
Explorer la physique des condensats de Bose dans les semiconducteurs

Les microcavités à semiconducteurs sont aujourd’hui une véritable plateforme d’étude des condensats de Bose dans un système à l’état solide. Elles permettent de confiner dans un très petit volume à la fois les excitations électroniques et la lumière. L’interaction lumière-matière s’y trouve fortement renforcée, et l’on peut atteindre le régime de « couplage fort », où les états quantiques qui régissent les propriétés optiques du système sont des quasi-particules mi-lumière mi-matière, appelées polaritons de cavité.
  Après leur découverte en 1992, il est apparu rapidement que les polaritons de cavités sont des quasi-bosons, qui peuvent occuper massivement un même état quantique et former un condensat de Bose. La mesure de l’émission de lumière de ces condensats permet de sonder toutes leurs propriété physiques (occupation des états, cohérence, statistique d’émission etc.). La recherche sur les condensats de polaritons, à la fois théorique et expérimentale, a connu un essor considérable ces dernières années, et des propriétés fascinantes comme la superfluidité, la formation de vortex ou encore une cohérence spatiale macroscopique ont été mises en évidence.
   Notre équipe au  LPN est un des groupes leader au niveau international sur ce sujet.  La spécificité de nos travaux est d’utiliser les moyens technologiques de notre salle blanche (lithographie électronique et gravure) pour fabriquer des circuits photoniques, dans lesquels nous générons et manipulons des condensats de polaritons.
   Dans ce séminaire, après une introduction détaillée, je décrirai nos travaux récents sur ces circuits à polaritons. Je montrerai la génération de flux cohérents de polaritons qui se propagent sur des distances macroscopiques, leur manipulation dans un interféromètre ou encore dans une structure à double barrière tunnel.
   Enfin je montrerai comment l’ingénierie du potentiel dans lequel sont générés les polaritons ouvrent de nombreux domaines de recherche en réalisant des analogues photoniques de systèmes physiques intéressants: je prendrai comme exemples une molécule de benzène, un feuillet de graphène ou encore une suite de Fibonacci aux propriétés mathématiques fractales.
Enregistrement complet à retrouver ici

Le lundi 20 janvier  2014 - Amphi Schrödinger<br />
Leticia Cugliandolo, LPTHE, UPMC Paris VI
Quelques problèmes de physique statistique hors équilibre

La physique statistique est une branche de la physique théorique qui a été développée pour décrire le comportement d'équilibre des grands systèmes. Des notions autrement difficiles à comprendre, comme la température, ont trouvé une justification microscopique dans le cadre de la physique statistique traditionnelle.
 Pourtant, l'équilibre est une situation assez idéale, l'exception plutôt que la règle dans la nature. Malgré leur ubiquité, on est encore loin de pouvoir comprendre les systèmes hors l'équilibre.
 Je présenterai quelques exemples d'évolution hors l'équilibre classiques (tirés de la physique mais aussi d'autres disciplines scientifiques) et quantiques. La recherche d'une description unifiée de ces problèmes pose un challenge théorique important.
 Je discuterai quelques idées qui ont été récemment proposées pour décrire certains comportement hors l'équilibre avec des extensions de la physique statistique.

Le lundi 20 janvier  2014 - Amphi Schrödinger
Philippe Roche, Institut Néel, Grenoble
L’hydrodynamique des superfluides

Brasser un pot de miel avec une cuillère est difficile, car la viscosité de ce fluide freine efficacement le mouvement. Par contre, dans un fluide moins visqueux comme le café dans une tasse, un simple mouvement de cuillère donne naissance à une multitude de tourbillons turbulents. Malgré les apparences, la viscosité du café continue toutefois de jouer un rôle central en freinant très efficacement les tourbillons les plus petits, et in-fine, en dissipant toute l'énergie cinétique communiquée initialement par le mouvement de la cuillère.
Qu'advient-il si l'on brasse un fluide ne présentant strictement aucune viscosité ? Un liquide exotique permet d'étudier concrètement cette question : l'hélium superfluide. En dessous d’environ 2 K, l'hélium liquide entre en effet dans une phase quantique où il acquiert des propriétés remarquables dont celle de pouvoir s'écouler sans présenter d'effet visqueux. Après une introduction historique sur l’hydrodynamique des superfluides, l’exposé s’intéressera à la limite turbulente qui concentre l’essentiel des recherches actuelles. En particulier, on illustrera comment des études théoriques, numériques et expérimentales -parfois contradictoires- laissent toutes entrevoir une grande richesse phénoménologique de la turbulence des superfluides.

Le mercredi 19 février 2014  - Amphi Schrödinger
Nicolas Feltin, Laboratoire National de Metrologie et d'Essais, Paris.
Les nouveaux outils de mesure à l’échelle du nanomètre :
De la métrologie électrique quantique à la nanométrologie

La métrologie est une discipline essentielle pour la maîtrise des mesurages et pour vérifier la cohérence des résultats expérimentaux effectués entre laboratoires. L’une des missions du Laboratoire National de métrologie et d’Essais est d’assurer la mise en œuvre des unités du Système International d'unités (SI) et l'accès des utilisateurs d’instruments aux références métrologiques dont ils ont besoin, dans le cadre d’une traçabilité rigoureusement établie. L’idée d’un système d’unités universel est né sous la Révolution française au travers de la mise en place du système métrique. Depuis cette époque le système d’unités à évoluer et la métrologie a su tirer partie des découvertes de la physique pour élaborer des étalons toujours plus performants, stables et reproductibles. Depuis une quarantaine d’années, la métrologie est marquée par l’introduction de la physique quantique pour établir de nouvelles références dans le domaine du temps/fréquence et de l’électricité/magnétisme. Ce rapprochement entre physique fondamentale et métrologie a permis de renouer avec le vieux rêve de Stoney et Planck d’imaginer un SI fondé sur un nombre restreint de constantes fondamentales. Un certain nombre d’expériences actuellement menées et mettant en œuvre des nanodispositifs permet d’envisager une telle refonte du SI dans un avenir proche. Dans le même temps, le développement des nanotechnologies nécessite de se doter d’outils capables de mesurer les propriétés de la matière à des échelles nanométriques. Cette instrumentation adaptée exige le développement d’une nouvelle métrologie, la nanométrologie, qui se distingue de la métrologie traditionnelle par son aspect multidisciplinaire et qui nécessite l’émergence de nouveaux concepts.
Enregistrement complet à retrouver ici

Le mercredi 12 mars  2014  - Amphi Schrödinger
Volker Springel, Institut Max-Planck pour l'Astrophysique - Heidelberg.
Forming the Milky Way on a Supercomputer

Recent years have seen impressive progress towards hydrodynamic cosmological simulations of galaxy formation that try to account for much of the relevant physics in a realistic fashion. At the same time, numerical uncertainties and scaling limitations in the available simulation codes have been recognized as important challenges. I will review the state of the field in this area, highlighting a number of recent results obtained with large SPH-based and mesh-based simulations.
In particular, I will discuss simulations that aim to produce disc galaxies similar to the Milky Way, consistently embedded in the cosmological framework of LCDM.

Le mardi 8 avril  2014  - Amphi Schrödinger
Carlo Rovelli, Centre de Physique Théorique - Université de Marseille.
Planck Stars and Loop Gravity

I summarise the recent developments of Loop Quantum Gravity and the state of the art of theory, and I describe an idea on a possible window for observation of astrophysical quantum gravitational effects.
Enregistrement complet à retrouver ici

Le mardi 6 mai 2014  - Amphi Schrödinger
Eric Vanden-Eijnden, Courant Institute of Mathematical Sciencies - New York University.
Planck Stars and Loop Gravity


Unlikely events matter. Massive earthquakes, giant hurricanes, global financial crises, and pandemics are just a few examples of events that are rare but have catastrophic consequences. There are also many other situations in which the occurrence of a rare event is less dramatic but important nonetheless: for instance, typical electronic components are required to be extremely reliable, with a very low probability of failure, as are many other engineering devices used in the automobile, aerospace, and medical industries. Finally, rare events can be a misnomer: given enough time, they do occur eventually, and if the internal clock of the system at hand is very fast, like e.g. in the case of macromecules or micromagnets, they can happen on time scales that are relatively fast for us. In all of these examples, it is desirable to accurately estimate the probability and rate of occurrence of the rare events. Large deviation theory (LDT) is the right framework to address these questions in many situations: LDT gives not only the desired probability of the event, but also its most likely pathway (MLP) of occurrence, which is often predictable. In this talk I will describe numerical tools that can be built upon LDT, permit to compute the MLP and can be integrated in importance sampling Monte Carlo sampling techniques and/or data assimilation strategies to dramatically improve their efficiency. I will also illustrate these tools on examples arising in various applications, including molecular dynamics, material sciences, and fluid dynamics.
Time permitting, I will also discuss situations where entropic effects matter and large deviation theory fails. Other approaches to metastability, such as those based on potential theory, must then be employed. 

Edition 2012-2013

Mercredi 24 octobre 2012  - Amphi Schrödinger
Joachim Peinke (Universität Oldenburg)
Turbulence driving wind energy

Mercredi 7 novembre 2012  - Amphi Schrödinger
Alain Barrat (Centre de Physique Théorique, Université de Marseille)
Réseaux de contacts: mesure, analyse, applications

Mercredi 5 décembre 2012  - Amphi Schrödinger
Philippe Grangier (Institut d'Optique - Palaiseau)
De la manipulation d’objets quantiques individuels au traitement quantique de l’information. Exemples et illustrations

Mercredi 19 décembre 2012  - Amphi Schrödinger
Claudia Fritz (Laboratoire Lutheries Acoustique Musique - Université Paris 6)
Évaluation de la qualité du violon : cohérence des jugements et préférences des musiciens
Pour l'enregistrement audio+transparents cliquer  ici

Mercredi 9 janvier 2013  - Amphi Schrödinger
Simon Scheuring (Inserm - Université de la Méditerranée)
High-speed and high-resolution atomic force microscopy: Monitoring dynamic membrane protein interactions

Jeudi 7 février 2013  - Amphi Schrödinger
Claire Lhuillier (Université Pierre et Marie Curie)
Les Liquides de Spin Quantiques: des composés antiferromagnétiques dont le magnétisme ne gèle pas à T=0
Pour l'enregistrement audio+transparents cliquer ici

Jeudi 21 mars 2013  - Amphi Schrödinger
Charles Meneveau (Johns Hopkins University)
Geometry and statistics of small-scale motions in turbulence
 
Mardi 21 mai 2013  - Amphi Schrödinger
Stéphane Perries (IPNL, IN2P3-Lyon)
Recherche du boson de Higgs : la quête de l'origine de la masse

Edition 2011-2012


Mercredi 19 Octobre 2011  - Amphi Biologie
Sylvain David (Institut de Physique Nucléaire, Orsay)
Quel monde énergétique en 2050?

Mercredi 2 Novembre 2011  - Amphi Schrödinger
Jacques Marteau (Institut de Physique Nucléaire de Lyon)
Le Neutrino: pas si élementaire 
(suivre le lien ici pour l'enregistrement complet)

Mercredi 9 Novembre 2011  - Amphi Schrödinger
Jean-Pascal Brison (INAC, CEA Grenoble)
100 ans de supraconductivité
(suivre le lien ici pour l'enregistrement complet)

Mercredi 25 janvier 2012  - Amphi Schrödinger
Franck Laloë (Laboratoire Kastler-Brossel, ENS Paris)
Comprenons-nous vraiment la mécanique quantique?

Mercredi 8 février 2012  - Amphi Schrödinger
Marc Mézard (Laboratoire de Physique Théorique et Modèles Statistiques, Orsay)
Physique statistique et théorie de l'information: l'ubiquité des phases vitreuses

Mercredi 7 Mars 2012  - Amphi Schrödinger
Mathias Fink (Institut Langevin, ESPCI ParisTech)
Imagerie multi-ondes

Mercredi 4 avril 2012 - Amphi Schrödinger
François Graner (Biologie du développement, Institut Curie, Paris; Matière et Systèmes Complexes, Université Paris Diderot)
Mousses et tissus biologiques : la dynamique des matériaux cellulaires
(suivre le lien  ici pour l'enregistrement complet)

Mercredi 2 mai 2012  - Amphi Schrödinger
Yves Couder (ENS Paris)
L'étude d'une dualité onde-particule à l'échelle macroscopique

Edition 2010-2011


Mercredi 13 Octobre 2010 - Amphi Schrödinger
Sébastien Balibar (Laboratoire de Physique Statistique, Ecole Normale Supérieure, Paris)
Cristaux quantiques: pourquoi l'hélium solide devient plus rigide quand il coule?
(suivre le lien ici pour l'enregistrement complet)

Mercredi 1 Décembre 2010 - Amphi Schrödinger
Cécile Sykes (Institut Curie, Paris)
Etude physique de la cellule

Mercredi 26 Janvier 2011 - Amphi Schrödinger
Christophe Grojean (CERN, Genève)
Le modèle standard et au-delà: voyage au coeur de la matière
(suivre le lien ici pour l'enregistrement complet)

Mercredi 24 février 2011 - Amphi Schrödinger
Serge Haroche (Ecole Normale Supérieure, Paris, et Collège de France)
Tests fondamentaux de la physique quantique dans une "boîte à photons"
(suivre le lien ici pour l'enregistrement complet)

Mercredi 30 mars 2011 -  Amphi Schrödinger
Eric Brun (Météo France, Toulouse)
Le changement climatique: détection des effets sur la neige et les glaces, projection pour l’avenir

Mercredi 20 avril 2011  - Salle des Thèses
Laurent Lévy (Institut Néel, Grenoble)
Les nanomatériaux à base de carbone: fullerènes, nanotubes, graphène. Bilan et perspectives futures
(suivre le lien  ici pour l'enregistrement complet)
Contact

ENS de Lyon
15 parvis René Descartes - BP 7000
69342 Lyon Cedex 07 - FRANCE
Tél. : Site René Descartes (siège) : +33 (0) 4 37 37 60 00
Site Jacques Monod : +33 (0) 4 72 72 80 00

Nous contacter