Dans ce séminaire, je vais vous présenter quelques résultats sur le mouvement rapide des végétaux. Les plantes se meuvent avec des vitesses plus ou moins grandes. On peut penser par exemple au tournesol avec son héliotropisme spectaculaire. On peut également penser aux vrilles des plantes grimpantes qui, en effectuant des mouvements spiralés, trouvent leur chemin sur leur mur d’accroche. Cependant, il existe des plantes qui montrent des mouvements associés à des vitesses spectaculaires. Par exemple, la dionée est une plante carnivore, dont le piège est suffisamment rapide pour provoquer la capture d’un insecte (petit) qui aurait la mauvaise idée de se poser sur ses feuilles. Dans cette présentation, je vous expliquerai, dans les détails, deux mécanismes rapides de déplacement de plantes : celui associé à l’utriculaire (une plante aquatique carnivore) et celui associé à la dispersion de spores de fougère. Dans ce dernier cas, l’accélération atteinte par le spore est de l’ordre de 10⁵ g…

Dans cet exposé on présente les technique et les résultats obtenus dans le problème de calcul du contraste maximal pour distinguer deux substances en imagerie médicale RMN. Le problème est modélisé comme un problème de contrôle optimal et la solution optimale est obtenue en combinant des méthodes de contrôle géométrique et numériques. Ces travaux sont implémentés expérimentalement par S. Glaser et les résultats présentés.

In recent years the interest in few-body physics has received a significant boost thanks to experimental investigations of Efimov physics using cold atoms. With the term Efimov physics it is customary to design all the ensemble of universal relations found in few-body systems when the scattering length of the two-body subsystem is unnaturally large (for recent reviews see [1] and [2]).

After a general introduction to the Efimov physics, I will present my work in the study of the Efimov physics for systems up to six particles [3,4]. In order to keep contact with reality, we have worked with a bosonic system made of $^4$He atoms, whose interaction is such that the few-body systems fall inside the Efimov physics. I will show how the universality manifest itself in these systems, and how can be used to relate systems whose natural length differs by several order of magnitude.

[1]. C.H. Green, Phys. Today 63, 40 (2010)

[2]. F. Ferlaino and R. Grimm, Physics 3, 9 (2010).

[3]. M. Gattobigio, A. Kievsky, and M. Viviani, Phys. Rev. A, 86,042513012)

[4]. A. Kievsky, and M. Gattobigio, arXiv:1212.3457 [cond-mat.quant-gas]

En plus d’être l’élément-clef associé à l’essor des télécommunications, la fibre optique trouve sa place dans des contextes très appliqués comme le développement de capteurs (température, pression, vibrations,. . .) ou d’un large intérêt social comme la médecine où, en parallèle avec le développement de lasers de plus en plus performants, elle permet l’avancée de nouvelles techniques de détection ou de traitement de maladies.

L’intérêt porté aux fibres optiques ne se limite pas aux applications auxquelles on les destinent. Une fibre optique est aussi un support privilégié pour des études à caractère plus fondamental. En effet, que l’on s’intéresse à l’optique non linéaire, à l’optique quantique, à la physique des lasers, ou encore à la propagation d’ondes en milieux complexes, une fibre optique se révèle être un objet modèle pour manipuler des concepts souvent abstraits dans des expériences simples.

L’idée d’une expérience simple pour observer des phénomènes complexes n’est pas synonyme d’une physique édulcorée. En effet, le parallèle réside dans l’analogie formelle existant entre des modèles décrivant par exemple l’élévation du niveau de la mer (équation KdV), l’évolution vers l’équilibre d’un condensat de Bose-Einstein (équation de Schrödinger non linéaire), ou encore la propagation d’une onde dans un milieu complexe (équation de Helmholtz) et la propagation de la lumière dans une fibre optique. Ce sont la très bonne connaissance des propriétés des fibres optiques, de leur non linéarité, leurs faibles pertes à la propagation et la possibilité de grandes longueurs de propagation qui rendent les fibres optiques si attractives pour la mise en place d’expériences modèles.

Nous illustrerons cette idée à travers deux exemples majeurs :

1. le potentiel extraordinaire d’une fibre optique dite chaotique qui, en plus d’offrir une possible fibroscopie du chaos ‘quantique’, permet de contrôler optiquement les modes propres d’un système complexe hautement multimode,

2. l’utilisation non-conventionnelle d’une fibre optique non linéaire pour l’étude de phénomènes complexes associés à la mécanique statistique.

Le comportement rhéologique en écoulement des polymères à l'état "fluide" est très influencé par leur structure moléculaire, qui peut persister pendant plusieurs échelles de temps lors d'une déformation. Il en résulte un comportement viscoélastique : élastique aux temps courts, et visqueux aux temps longs.

Les modèles de comportement issus des théories « moléculaires » permettent de faire le lien entre structure moléculaire et comportement dans des écoulements rhéometriques (c'est-à-dire lents et 1D). Ces modèles peuvent être mis en défaut dès que l’écoulement est complexe ou fortement non-linéaire et il est nécessaire de les étendre à des mécanismes supplémentaires de relaxation.

On présentera quelques-uns de ces modèles, ainsi que leur pertinence à décrire la réponse dans des écoulements complexes, en utilisant des mesures de champs telles que la vélocimétrie Laser Doppler et la biréfringence induite par écoulement.

Dans cet exposé introductif je parlerai de la dynamique turbulente de superfluides à température nulle et finie. Je commencerai par faire un rappel des concepts de base de la turbulence classique pour mettre en évidence les similarités et les différences observées en turbulence quantique. Ensuite je parlerai de différents modèles utilisés couramment pour décrire un superfluide à température nulle et finie. Finalement je montrerai quelques résultats sur la dynamique de vortex quantiques.