The possibility of simultaneously cooling different atomic species – or different spin components for the same species – opens the way to many novel phenomena in many-body quantum physics. The interaction between these components can be finely controlled via a scattering resonance or by electromagnetic coupling. New states of matter, ranging from solitons to heteronuclear molecules to supersolids, can be realised. The forces arising from magnetic or electric dipolar couplings play an important role in these setups, and can give rise to a new long-range order. The workshop will review this rapidly developing field, with presentations of several recent theoretical and experimental results.

Développements récents en physique des fluides quantiques : mélanges et gaz spineurs

La possibilité de refroidir simultanément différentes espèces atomiques – ou différentes composantes de spin pour une même espèce – ouvre la voie à de nombreux phénomènes originaux dans le domaine de la physique quantique à N corps. L'interaction entre ces composantes peut être contrôlée finement par l'intermédiaire d'une résonance de diffusion ou par un couplage électromagnétique. On peut réaliser ainsi de nouveaux états de la matière, allant des solitons jusqu'aux supersolides, en passant par des molécules hétéronucléaires. Les forces issues des couplages dipolaires magnétiques ou électriques y jouent un rôle important et elles peuvent donner naissance à un nouvel ordre à longue portée. L'atelier fera le point sur ce domaine en développement rapide, avec des présentations de nombreux résultats récents théoriques ou expérimentaux.  

Programme

14 h 00 – 14 h 25 : Bruno Laburthe-Tolra (Laboratoire de Physique des Lasers, CNRS, Université Sorbonne Paris Nord)
Large Spin Atoms in Optical Lattices

14 h 35 – 15 h 00 : Lauriane Chomaz (Université de Heidelberg)
Quantum-Stabilised Many-Body States in Dipolar Bose Gases

15 h 10  15 h 35 : Goulven Quemener (Laboratoire Aimé Cotton, CNRS, Université Paris-Saclay)
Ultracold Dipolar Molecules: Control with Fields and Applications

15 h 45  16 h 15 : Coffee break

16 h 15  16 h 40 : Jérôme Beugnon (Laboratoire Kastler Brossel, CNRS, Collège de France, PSL, Sorbonne Université)
Realization of a Townes Soliton in a Planar Bose-Bose Mixture

16 h 50 – 17 h 15 : Thomas Bourdel (Laboratoire Charles Fabry, Université Paris-Saclay, CNRS, Institut d’optique)
Interaction Control in Two-Component Bose-Einstein Condensates

17 h 25 – 17 h 50 : Alessandro Zenesini (INO-CNR, BEC Center, Università di Trento)
Magnetic Interfaces, Faraday Waves and Other Rabi-Coupled Stories

Each talk will be followed by a 10 minute discussion session.