La théorie adiabatique des états habillés en champ intense (théorie adiabatique de Floquet), maintenant bien établie, a fait l'objet d'un article de revue [''Control of quantum dynamics by laser pulses - Adiabatic Floquet theory'', S. Guérin and H. R. Jauslin, Advances in Chemical Physics 125, 147 (2003)]. Nous avons montré que la topologie des états habillés joue un rôle central pour décrire la dynamique adiabatique et en particulier pour sa robustesse. La topologie des états habillés permet, en effet, de classer les différentes trajectoires adiabatiques en fonction des différents états cibles du problème. Le suivi par passage adiabatique des lignes de niveaux entre les différentes énergies habillées permet d'optimiser le transfert de population en minimisant les pertes non-adiabatiques.

Une application importante consiste à générer un transfert sélectif de la population rovibrationnelle, en particulier lorsque la molécule est au préalable alignée adiabatiquement [PRA 71,013402 (2005)].

La création de superpositions cohérentes d'états est un autre aspect majeur que nous étudions, en particulier en relation avec l'information quantique. Nous avons montré comment le mécanisme de levée de dégénérescence lors de la croissance du champ permettait d'élaborer de telles superpositions d'états. Cette étude générale nous a permis de proposer un contrôle de la localisation de l'effet tunnel par passage adiabatique. La possibilité d'un switch tunnel a aussi été démontrée [PRL 93,223602 (2004)].

Nous développons une technique de passage adiabatique permettant des échanges de photons dont le nombre est contrôlé de façon robuste. Cette technique utilise un processus bichromatique caractérisé par la combinaison de deux champs laser de fréquences très proches et quasi-résonnante avec une transition atomique ou moléculaire. Lorsque la fréquence de Rabi d'un ou des deux laser dépasse la différence de leur fréquence, des processus résonnants non-linéaires entrent en jeu, et ce en champ d'amplitude relativement modeste. Ce processus est contrôlé en utilisant les propriétés topologiques des états habillés.

Nous avons appliqué cette technique en particulier pour le contrôle de la déflexion d'un jet atomique par passage du jet au travers de deux faisceaux contre-propagatifs de délai et amplitudes appropriés [PRA 63, R031403 (2001)]. Nous avons également appliqué cette technique pour générer des états de photons ``à la demande'' en cavité (voir plus bas).

Le contrôle de l'alignement moléculaire est un enjeu d'importance. Avec l'équipe expérimentale de notre département OMR, nous avons en proposé et vérifié expérimentalement la première méthode de mesure non-destructive des récurrences d'alignement induite par champ intense après l'extinction du champ [PRL 90, 153601 (2003)].

Nous étudions le contrôle dynamique de l'alignement, en particulier la possibilité de faire alterner l'alignement post-impulsionnel avec un champ de polarisation elliptique [PRL 95, 063005 (2005)].
Un aspect important concerne l'étude de l'orientation des molécules polaires par champ laser (i.e. avec le contrôle du sens de l'alignement). Nous avons proposé un schéma permettant une orientation pendant l'impulsion par passage adiabatique par un processus 2+1 [PRL 88, 233601 (2002)].

Notre étude repose de manière générale sur l'identification préalable d'états cibles alignés ou orientés en fonction des états propres rotationnels dans un espace de Hilbert approché de dimension finie [PRA 69, 033402 (2004)]. Nous étudions les schémas permettant d'atteindre un de ces états en utilisant une série adaptée d'impulsions ``demi cycles'' (i.e. dans le cas où chaque impulsion est constituée d'un seul cycle, le premier demi cycle étant actif car intense et bref, le second demi cycle très peu intense et long). Nous avons proposé une technique utilisant une impulsion hybride, composée d'un champ laser et d'un champ ''demi cycle'' [PRL 94, 153003 (2005)].

Nous avons étendu le domaine d'application de ces outils afin de prendre en compte des champs lasers quantifiés dans une cavité. Nous avons, en particulier, montré comment générer des états de photons ``à la demande'' en cavité par passage adiabatique bichromatique en utilisant un faisceau atomique couplé à la fois à la cavité et à un laser [PRA 70, 013807 (2004)]. Cette technique permet ainsi au champ laser de fournir des photons à la cavité par l'intermédiaire du faisceau d'atomes.

L'utilisation de la cavité pour élaborer des processus pour l'information quantique est pertinente car elle permet un couplage simple et bien contrôlé entre qubits.

De plus, en utilisant des états sombres appropriés, la dynamique peut s'établir sans émission spontanée atomique ou de la cavité.
Nous avons mis en place une technique d'intrication d'atomes après passage dans une cavité et dans un faisceau laser, ces deux derniers ayant une zone spatiale de recouvrement [PRA 71, 023805 (2005); PRA 72, 012339 (2005)].
Nous avons aussi proposé un schéma pour tester expérimentalement la réalisation de portes à un qubit par passage adiabatique [Opt. Commun. 264, 362 (2006)].
Nous étudions la construction de portes logiques à deux qu-bits réalisées par des techniques de passage adiabatique, telles que la porte SWAP [PRA 72, 062309 (2005)] et CNOT [Eur. Phys. J. D 37, 451 (2006)]. Nous avons généralisé la porte CU au cas d'un contrôle par un état arbitraire [PRA 73, 042321 (2006)].