Adrien Leblanc du LOA remporte un financement du Conseil européen de la recherche

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Adrien Leblanc, chercheur du LOA et bénéficiaire d'un financement ERC Synergy Grant (crédit : Patrick Boucher, CNRS)

Adrien Leblanc, chercheur du LOA, un des onze laboratoires de l’ENSTA, vient de se voir attribuer un financement par le Conseil européen de la recherche (ERC Synergy Grant) pour ses expériences d’avant-garde sur l’électrodynamique quantique, la théorie qui unifie l’électromagnétisme et la mécanique quantique afin de décrire la façon dont lumière et matière interagissent.

Que se passe-t-il lorsque la lumière rencontre la matière ? En fonction de la composition de cette dernière, elle absorbe ou réfléchit certaines longueurs d’onde, ce qui permet de révéler à nos yeux toute la richesse des couleurs du monde.

Mais lorsque le rayonnement lumineux devient très intense, comme c’est le cas des lasers du Laboratoire d’optique appliquée (LOA, CNRS, ENSTA, École polytechnique), la théorie qui décrit cette interaction, l’électrodynamique quantique, prédit des résultats pour le moins surprenants, comme la création de paires de particules à partir du vide, qui restent à valider par l’expérimentation.

C’est tout l’objet des recherches menées par Adrien Leblanc et pour lesquelles il vient de se voir attribuer un financement par le Conseil européen de la recherche (ERC Synergy Grant) sur le seul critère de l’excellence scientifique pour son projet NP-QED.

NP-QED (acronyme de « Non-Perturbating regime of Quantum ElectroDynamics with extreme light) consiste à explorer le régime non perturbatif de l'électrodynamique quantique avec une lumière extrême. Ce projet est une collaboration internationale entre le laboratoire DESY en Allemagne et les laboratoires LIDYL du CEA Saclay et LOA (CNRS, ENSTA, École polytechnique)
 

Simulation numérique (code WarpX) de la collision d’un laser de haute puissance amplifié par un miroir plasma (rouge/bleu) avec un faisceau d’électrons relativistes produit par un accélérateur laser-plasma (gris), dans le régime inexploré des champs forts de la QED. Cette collision génère des signatures intenses impliquées dans ce régime : photons 𝛾 haute énergie (traits) et paires électron-positron relativistes (points), que nous cherchons à détecter dans ce projet. Crédit : Henri Vincenti 2024

L’aspect expérimental de ce projet se matérialise par des collisions entre un faisceau d’électrons se déplaçant à des vitesses proches de celle de la lumière et une impulsion laser amplifiée par miroir plasma. Ces expériences inédites ont pour ambition de valider les prédictions de l’électrodynamique quantique et de développer de nouveaux cadres théoriques.

Adrien Leblanc avait déjà bénéficié d’une ERC Starting Grant en novembre 2022 pour ses travaux prometteurs dans le cadre du projet EXAFIELD, où un faisceau de lumière d’ultrahaute intensité entrait en collision avec des électrons à une vitesse proche de celle de la lumière. Ces travaux précurseurs couronnés de succès ont ouvert la voie au projet NP-QED aujourd’hui distingué à son tour.
 

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