Il s’est spécialisé dans l’étude d’atomes ultra-froids piégés et manipulés par des champs magnétiques, radio-fréquences et des lasers, afin d’étudier les propriétés superfluides de condensats de Bose-Einstein.
Il s’est intéressé particulièrement à l’utilisation de ces systèmes bien contrôlés pour étudier des phénomènes de physique non-linéaire: formation d’ondes de choc, solitons, et systèmes très
loin de leur état d’équilibre.
Romain Dubessy va démarrer une nouvelle activité expérimentale au laboratoire PIIM à l’interface de la physique des plasmas et des atomes ultra-froids en construisant une plateforme d’étude de plasmas neutres de calcium ultra-froids, refroidis et contrôlés par lasers.