Recherche

Thématiques de recherche

La recherche au sein du département est extrêmement variée.

Plusieurs équipes de recherche ont une activité pionnière dans le domaine de la physique quantique, avec des résultats majeurs sur les fondements de la mécanique quantique et ses applications.

Ces recherches couvrent des domaines variés tels que les gaz ultra-froids de bosons et de fermions ainsi que leurs applications en métrologie, ou encore l’optique et l’information quantique.

Des recherches de tout premier plan sont menées en physique de la matière condensée, notamment sur des nanostructures et des semi-conducteurs, sur le comportement à très basse température de l’hélium liquide et solide, et avec des systèmes mésoscopiques. En biophysique, les équipes expérimentales de plusieurs laboratoires ont été pionnières dans l’étude des molécules biologiques simples utilisant des méthodes optiques et mécaniques en temps réel. D’autres équipes se consacrent à l’étude des systèmes biologiques complexes, comme les membranes et leurs interactions avec les neurotransmetteurs, ou l’imagerie optique à travers les milieux biologiques diffusants.

Des théoriciens éminents s’intéressent à des problématiques liées à la génétique ou à la biologie cellulaire (par exemple la croissance et le mouvement des tumeurs). En physique non-linéaire, les thèmes couvrent un vaste domaine, allant de questions fondamentales sur la dynamique des fluides magnétisés, les études théoriques et expérimentales dans le contexte du champ magnétique terrestre et de la tectonique des plaques, aux travaux observationnels et théoriques sur la formation des étoiles, s’appuyant sur l’analyse des résultats des satellites Herschel et Planck.

En physique statistique, des équipes de premier plan étudient la dynamique hors-équilibre, la physique des verres et les transitions de phase.
La physique théorique occupe aussi une place de choix au département. Les théoriciens des hautes énergies, mais aussi les physiciens de la matière condensée ou diluée sont parmi les leaders mondiaux. Les domaines de recherche les plus actifs comprennent la théorie des cordes et la théorie M, les approches holographiques aux systèmes fortement couplés, l’intégrabilité, les systèmes désordonnés et la biophysique. De nombreux théoriciens travaillent à l’interface de la physique avec les mathématiques, l’informatique, la biologie et l’économie.

Les chercheurs du département sont régulièrement récompensés par de nombreux prix, à tous les stades de leur carrière (voir la section Prix et Distinctions).

En plus de l’obtention du Labex ENS-ICFP pour le département, plusieurs équipes participent à de nouveaux programmes Equipex, notamment le projet MESO-PSL coordonné par le GENCI qui fournira une puissance de calcul sans précédent au niveau de PSL, les projets MIGA (détection des ondes gravitationnelles) et REFIMEVE+ (transfert de temps sur le réseau RENATER). Les équipes sont également impliquées dans des initiatives de grande envergure telles que le programme Pharao-Aces (horloge dans l’espace), la collaboration Virgo (antenne gravitationnelle), le projet GBAR (chute libre de l’antimatière), le Flagship Graphene, un programme sur 10 ans prévoyant un financement européen total d’un milliard d’euros sur les thématiques autour du graphène, etc .