L’équipe rassemble tous les théoriciens du laboratoire, elle est structurée sous forme de 4 opérations de recherches (OR) :
OR1: Structure: atomes, molécules , ions
OR2: Formation, refroidissement et spectroscopie de molécules neutres et ionisées
OR3: Matière froide: dynamique, contrôle et applications
OR4: Processus microscopiques: astrophysique, plasmas

Ces OR impliquent des études très précises de la structure, des interactions, des collisions et du contrôle de systèmes quantiques. Chaque OR est coordonnée par un responsable et fait intervenir plusieurs membres de l’équipe.
Les trois premières OR seront consacrées à l’étude de la matière froide et ultra‐froide et la quatrième rassemblera les études menées sur les processus microscopiques en astrophysique et en physique des plasmas.
Au cours de ces dernières années, les chercheurs à travers le monde sont arrivés à produire des molécules froides dans leur état fondamental absolu et nous avons largement participé aux avancées ayant rendu cela possible. Il s’agit maintenant de travailler à trouver les conditions optimales permettant d’atteindre la dégénérescence quantique pour obtenir un condensat de ces molécules dans leur état fondamental absolu.

Les OR1, OR2 et OR3 s’intéressent à explorer les ouvertures et les perspectives qui s’ouvriront comme la manipulation et le contrôle de ces molécules pour en faire une plateforme alternative pour la simulation quantique. Les processus astrophysiques (OR4) sont complémentaires des études précédentes, en ce qu’ils mettent en jeu des paramètres différents (de masse en particulier), mais les formalismes sont semblables. Ainsi nous traiterons des collisions non réactives (les désexcitations ro‐vibrationelles) ou réactives comme les échanges de charges entres des ions moléculaires et des espèces neutres. Nous étudierons également les processus microscopiques qui ont lieu dans les plasmas chauds intéressant la fusion. Les taux correspondants, qui sont calculés de manière précise, déterminent les propriétés radiatives des plasmas, notamment l’opacité et les pertes radiatives, via un calcul collisionne‐radiatif pouvant décrire un plasma hors‐équilibre thermodynamique.