Nous nous penchons ici sur deux domaines où les mesures de précisions en physique atomique, moléculaire et optique offrent des avantages uniques : la recherche de sources non découvertes de violation de CP et l'étude précise de la violation de P par la force nucléaire faible. De telles études sont complémentaires des expériences de physique à hautes énergie car elles permettent par exemple de chercher des signatures de nouvelles particules d’énergie de l’ordre du TeV, hors de portée des accélérateurs. Elles offrent aussi des perspectives pour tester les prévisions du modèle standard à basse énergie, à des niveaux de sensibilité record grâce au progrès récent en matière de production, manipulation, refroidissement et ingénierie quantique de systèmes atomiques et moléculaires, y compris d’antimatière, variés et de complexité croissante.
Quels tests ?
- Brisure de la symétrie de parité (P) sans brisure de la symétrie par renversement du temps (T)
- Brisure de P et de T ⇔ brisure de CP ⇔ brisure de la symétrie matière antimatière
Mesures
- Violation de P sans violation de T
- angle de Weinberg et charge nucléaire faible
- moments anapolaires de noyaux et effets dépendant du spin
- chaînes d'isotopes et peau des neutrons
- masse des neutrinos
- Violation de P et T
- moments dipolaires électriques (EDMs) de l'électron, du neutron, de noyaux
- moments de Schiff nucléaires
- moments quadripolaires magnétiques nucléaires (MQMs)
- spectroscopie d’antimatière, d'antihydrogène (GBAR, AEGIS, ALPHA)
Plateformes, méthodes expérimentales et besoins
- spectroscopie ultra-précise (métrologie des fréquences) d'atomes et de molécules du domaine RF à l'UV, développement de standards de fréquence
- magnétométrie et RMN
- en phase gazeuse ou en matrice
- mesure de précision sur des systèmes chiraux
- spectroscopie d'antimatière
- refroidissement des degrés de liberté internes et externes, manipulation cohérente, ingénierie quantique des différents degrés de liberté et technologies quantiques
- utilisation de références de fréquence métrologiques sur réseau fibré
- développement de réseaux de capteurs et d'horloges, pour des tests avec une plus grande sensibilité
- Calculs des propriétés atomiques et moléculaires (relativistes) et paramètres spectroscopiques
Contributeurs
Laboratoire Aimé Cotton, Laboratoire de Physique des Lasers, Laboratoire de Chimie et Physique Quantiques, Laboratoire Kastler Brossel
Forte activité à l'internationale