Projet ANR-07-BLAN-0152 – CoMoc : Control of molecular processes in contact with an environment
Programme : Blanc (BLANC) 2007
Année de financement : 2007
Coordinateur du projet : UNIVERSITE DE DIJON [BOURGOGNE]  (UNIVERSITE DE DIJON [BOURGOGNE])
Partenaires : Université de Franche-Comté; Université de Bourgogne; Université de Bourgogne; Université de Haute-Alsace
Montant : 450000.0 euros
Date de début : 2007
Durée : 36 mois
Résumé : 1 - Contexte scientifique et objectifs du projet. -  Le contrôle de processus moléculaires en contact avec un -  environnement, tel que le piégeage et la manipulation des -  molécules dans des nanocages, ouvre des perspectives importantes. -  Nous pouvons citer la conception de nanomachines, de circuits -  classiques miniaturisés, le calcul quantique, l'optoélectronique, -  et la réalisation de capteurs chimiques. -  Combinant les compétences complémentaires des partenaires, ce -  projet a pour but le contrôle théorique et expérimental des -  processus moléculaires par impulsions laser, lorsque les molécules -  sont en contact avec deux types d'environnement : un environnement -  collisionnel en phase gaseuse et un solide adsorbant et piégeant -  ces molécules. -  Les systèmes quantiques en contact avec un environnement montrent -  des effets dissipatifs, se manifestant par la décohérence, -  c'est-à-dire par la perte des phases quantiques et des transferts -  de population incohérents. Le contrôle de tels processus engendre -  une dynamique riche et complexe, même pour des modèles simples, -  qui a été peu étudiée. -  Des stratégies de contrôle de la rotation dans un environnement -  collisionnel par des impulsions brèves femtosecondes combinées par -  des champs laser adiabatiques (nanosecondes) seront élaborées et -  examinées expérimentalement. Les modifications des processus de -  collision induites par le champ seront étudiées, dans le but -  d'explorer des nouvelles dynamiques. -  Le contrôle de la rotation de molécules piégées dans des solides -  nanoporeux (zéolithes), et en particulier ses conséquences sur le -  transport et leurs propriétés thermodynamiques, seront étudiés -  théoriquement et expérimentalement. Des effets tels que le -  contrôle de l'adsorption sur des zéolithes seront recherchés, avec -  pour application des capteurs chimiques. -  -  2 - Description du projet, méthodologie -  Ce projet se base sur la combinaison de l'expertise de plusieurs -  équipes pluridisciplinaires, en physique théorique et -  expérimentale, en chimie et en mathématiques. Le groupe de -  physique de l'Institut Carnot de Bourgogne (ICB) à Dijon impliqué -  dans ce projet a une expertise théorique et expérimentale dans le -  contrôle de processus moléculaires en phase gazeuse, comme -  l'alignement induit par laser des molécules. Le groupe de chimie -  de Dijon, dont le laboratoire a récemment fusionné avec celui de -  physique pour former l'ICB, est expérimenté dans le domaine des -  interactions moléculaires avec les solides nanoporeux et de sa -  dynamique. Le groupe de Besançon a quant à lui une expertise -  reconnue dans les phénomènes de collisions atomiques et -  moléculaires. Des zéolithes nanoporeuses spécifiques seront -  produites et caractérisées par le partenaire mulhousien, pour être -  utilisées dans les expériences de contrôle à Dijon. Le quatrième -  partenaire est un groupe de mathématiciens de Dijon, qui a -  développé des outils généraux pour les techniques de contrôle -  optimal, qui seront adaptés aux processus dissipatifs quantiques. -  Des stratégies robustes par rapport à une connaissance imparfaite -  (i) du modèle décrivant le système quantique et (ii) de -  l'interaction avec le champ et l'environnement seront recherchées -  dans le cadre de la théorie de contrôle optimal géométrique, et -  par des techniques adiabatiques. -  Aligner des molécules efficacement avec des impulsions laser -  intenses dans un environnement collisionnel nous permettra de -  faire une étude spectroscopique des paramètres collisionnels à des -  températures relativement basses, en particulier les paramètres de -  relaxation inaccessibles avec les techniques courantes. Ceci nous -  permettra d'établir, et de valider expérimentalement, des modèles -  précis des effets de l'environnement collisionnel, qui sont -  essentiels pour la conception de stratégies efficaces de contrôle -  par lasers de la dynamique dissipative. -  Des