07 juin 2019

Predicting properties of, e.g., molecules or atomic nuclei from first principles requires to solve the Schrödinger equation with high accuracy. The computing cost to find exact solutions of the Schrödinger equation scales exponentially with the number of particles constituting the system. Thus, with nuclei composed of tens or hundreds of nucleons, it necessitates accurate approximate methods of lower computing cost. However, such methods can be applied to a limited number of systems: the weakly correlated ones. Consequently, a universally applicable method is still missing. Employing a novel formalism recently developed at Irfu/DPhN [1], highly accurate solutions of the Schrödinger equation – in the context of the exactly solvable Richardson model - have been obtained, independently of the weakly- to strongly-correlated character of the system. This work has been performed in collaboration with ab initio quantum chemists from Rice University. This exciting new achievement, paving the way for precise ab initio computations of molecular or nuclear properties of a large number of systems, was recently published in Physical Review C [2] and highlighted as the Editor’s suggestion.

22 mai 2019

L'appariement est omniprésent en physique. De la supraconductivité au modèle en couches quantique, le couplage de particules pour former des paires est l'un des moyens préférés par la nature pour réduire l'énergie d'un système. Des nouveaux résultats, obtenus au Radioactive Isotope Beam Factory (RIBF, Japon) avec le dispositif expérimental MINOS, conçu et construit à l’Irfu, montrent pour la première fois que l’appariement joue également un rôle important dans les réactions d’arrachage d’un proton dans les noyaux riches en neutrons. Ces résultats montrent que les sections efficaces d’arrachage d’un proton peuvent être utilisées comme un outil d’étude des corrélations d'appariement dans les noyaux très riches en neutrons, alors que la spectroscopie de ces noyaux n’est pas accessible. En effet, ces derniers sont produits en trop faible quantité pour que la spectroscopie, par étude des gammas émis lors de la désexcitation par exemple, soit envisagée. Cette étude a récemment été publiée dans Physical Review Letters [1].

02 mai 2019

Une collaboration internationale conduite par le CEA-Irfu et l’Institut Riken (Japon) démontre, pour la première fois, la stabilité exceptionnelle du noyau de nickel 78 (très riche en neutrons) et son caractère doublement magique. L’expérience menée à Riken était uniquement possible en combinant le dispositif Minos développé au CEA-Irfu avec les faisceaux très exotiques produits par l’installation RIBF de l’accélérateur japonais. Ces résultats font l’objet d’un article dans Nature [Nat19].


 

30 octobre 2019

Le code FIFRELIN simule la fission nucléaire et la désexcitation des noyaux alors produits. STEREO est un détecteur compact de neutrinos qui cherche un hypothétique neutrino stérile. Deux thématiques a priori disjointes développées au CEA, la première à la DEN, la seconde à la DRF/Irfu, qui se sont pourtant récemment rencontrées pour atteindre une précision inédite sur un ingrédient crucial de la détection des neutrinos : la désexcitation d’un noyau de Gadolinium après la capture d’un neutron. Les résultats de cette rencontre viennent d’être publiés dans la revue The European Physical Journal A [1].

21 mars 2019

L’expérience STEREO publie de nouveaux résultats basés sur la détection d’environ 65 000 neutrinos à courte distance du réacteur de recherche de l’ILL-Grenoble. Leur précision améliorée permet de rejeter l'hypothèse d'un 4ème neutrino dans une grande partie du domaine prédit par « l'anomalie neutrino des réacteurs ». Bénéficiant d’un bon contrôle de la réponse du détecteur, STEREO publie également ses premières mesures absolues du taux de neutrinos et de la forme du spectre.

12 mars 2019

Dans le cadre des améliorations de l’expérience ALICE auprès de l’accélérateur LHC du CERN, un nouveau trajectographe, appelé Muon Forward Tracker (MFT), est en cours de fabrication. Ce détecteur, dont l’Irfu est l’un des contributeurs principaux, est constitué de capteurs pixélisés en silicium micro-connectés à des circuits imprimés flexibles qui sont eux-mêmes collés sur des disques concentriques. Le prototype d’un de ces disques a été testé pour la première fois sous faisceau au CERN pendant l’été 2018. Le MFT permettra de déterminer le point d’origine des muons détectés par ALICE, ouvrant ainsi le champ à un nouveau programme de physique concernant l’étude du plasma de quarks et de gluons (QGP).

16 septembre 2019

Il est possible de remonter à la forme d’un tambour à partir de ses modes de vibrations. De manière similaire, il est possible de mesurer la structure 3D du proton en ses composants élémentaires, quarks et gluons, à partir de certaines observables accessibles lors d’expériences de diffusion Compton profondément virtuelle sur le proton.  En étudiant ce processus de diffusion, on peut accéder à cette information géométrique. Ce sujet de recherche est très actif et mobilise une importante communauté internationale théorique et expérimentale. Dans le cadre du projet PARTONS (PARtonic Tomography Of Nucleon Software) , des physiciens de l’Irfu et du NCBJ à Varsovie ont successivement accompli deux analyses détaillées en utilisant toutes les mesures associées à ce processus publiées depuis le début des années 2000. Cela représente près de 2600 points de mesure et 30 observables provenant de 6 expériences différentes. Ces travaux, parus dans la revue European Physical Journal C [1, 2], constituent aujourd’hui l’analyse la plus poussée de ces données expérimentales. De nouvelles données, associées à de nouvelles méthodes d’analyse, enrichiront dans le futur la bibliothèque PARTONS ; ces observables (facteurs de forme Compton) permettront de franchir un cap dans la reconstruction de la structure du proton en 3D.

26 juillet 2019

Suite à une série d’expériences réalisées à Jefferson Laboratory (USA) visant à étudier la diffusion élastique électron-proton, il est apparu que les informations sur la structure du proton n’étaient pas cohérentes selon le type d’expérience effectuée. Pour réconcilier ces différents résultats, il a été suggéré qu’un deuxième photon serait échangé pendant l’interaction, au-delà de l’échange d’un photon qui est le mécanisme dominant. L’existence de ce phénomène serait lourde de conséquences, invalidant de nombreuses expériences. La quête d’une preuve expérimentale de l’existence de ce mécanisme a motivé la réalisation de trois expériences, qui ont eu lieu récemment. Nous avons interprété l’ensemble des résultats obtenus et montrons que l’échange de deux photons n’est pas un mécanisme privilégié. D’autres explications, comme un calcul plus précis des corrections radiatives, apparaissent favorisées. Cette étude, menée par deux chercheurs de l’Irfu et de JINR Dubna (Russie), vient d’être publiée dans la revue Physical Review C [1].

11 mars 2019

Suite à une étroite collaboration entre deux laboratoires du plateau de Saclay, l’IRFU/DPhN et l’École Polytechnique/LLR, des résultats phénoménologiques importants ont été publiés dans une revue à fort impact [1] dans le but de mieux comprendre les effets de la matière nucléaire sur la production de différentes particules dans les collisions entre un hadron (un pion ou un proton) et un noyau. Cette étude s’inscrit dans un projet scientifique plus vaste d’étude des effets nucléaires dans les collisions en cibles fixes (faisceaux de quelques centaines de GeV) jusqu’aux collisions issues des collisionneurs à beaucoup plus haute énergie (faisceaux de plusieurs TeV).

20 février 2019

Dans un article publié en février 2019 dans la revue Nature [1], la collaboration CLAS de Jefferson Lab (USA) rapporte la première mesure permettant de mettre en lumière le rôle central des paires corrélées de protons et de neutrons dans la modification de la structure en quarks et en gluons de ces derniers. Cette découverte pourrait avoir d’importantes conséquences depuis les futures expériences neutrinos à longue portée, jusqu’à la structure des étoiles à neutrons.

 

Retour en haut