Simulation numérique des processus non linéaires en champ laser intense sub-femtosecond: contrôle du mouvement des électrons et protons dans les molécules polyatomiques

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La technologie laser de pointe connait ces dernières années un fort développement, notamment dans la génération d'impulsions lasers à la fois très intenses et ultrarapides. Les ordres de grandeurs de la durée d'impulsion atteignent actuellement les quelques femtosecondes (1 fs = 10**-15 s), voire attosecondes (1 as = 10**-18 s), ce qui correspond aux échelles naturelles de mouvement des protons et des électrons au sein des atomes et molécules. Ces impulsions lasers sont donc d'excellents outils pour contrôler et imager la dynamique électronique qui régit le déroulement de tous les processus biologiques et chimiques. Au niveau fondamental, l'exploration de la matière à une échelle de temps jusqu'alors inaccessible lance une nouvelle science : la science attoseconde. A l'aide de supercalculateurs, il est maintenant possible de recréer par ordinateurs des « expériences » numériques de grandes envergures. C'est dans ce contexte que se place mon programme de recherche innovateur. Il vise à mener des travaux en physique computationnelle fondamentale sur les processus non linéaires qui ont lieu lors de l'interaction des molécules polyatomiques avec une impulsion laser intense sub-femtoseconde. Des simulations numériques seront conçues pour étudier le contrôle de la dynamique électronique par laser et pour développer des techniques d'imagerie moléculaire avec une résolution temporelle sub-femtoseconde.