ERC Synergy Grant 2025 : 4 projets lauréats au sein des laboratoires de CNRS Physique
Découvrez les projets lauréats ERS SyG 2025 dans les laboratoires rattachés à CNRS Physique
Adrien LeblancChargé de recherche au CNRS au Laboratoire d'optique appliquée (LOA)
Synergy Grant
Starting Grant
Diplômé en 2013 de l’ENS Paris-Saclay et de l’Institut d’optique, Adrien Leblanc a poursuivi ses études en physique fondamentale avec un doctorat au CEA Saclay de 2013 à 2016 dans le but de caractériser les émissions d’électrons relativistes et de lumière dans l’extrême ultraviolet généré lorsqu’un laser de très haute puissance se réfléchit sur un solide. Il a ensuite poursuivi ses travaux de recherche à l’INRS au Québec pour développer une nouvelle architecture de lasers dans l’infrarouge. Depuis fin 2019, il est chargé de recherche au CNRS (section 04) au Laboratoire d’optique appliquée (LOA, CNRS/ENSTA / Ecole Polytechnique). Son projet de recherche est en lien avec l’IR* Apollon et vise à optimiser les sources d’électrons relativistes générées par laser dans le but de les utiliser pour tester les prédictions de l’électrodynamique quantique, une théorie âgée d’un siècle, qui n’a pas pu encore être testée dans des régimes fortement non linéaires du fait des conditions physiques extrêmes qu’il faut atteindre.
ERC StG 2022 : Experimental signatures of quantum electrodynamics in the strong field regime - EXAFIELD
L’électrodynamique quantique (QED) est la théorie qui unifie l’électromagnétisme et la mécanique quantique pour décrire la façon dont la lumière et la matière interagissent. Elle est considérée comme l’une des théories démontrées expérimentalement avec le plus de précision, et a été nommée « le joyau de la physique » par Richard Feynman. Pourtant, lorsque les champs lumineux sont extrêmement intenses, cette théorie devient incertaine. Elle prédit même des phénomènes étonnants comme la création de matière directement dans le vide si la concentration d’énergie lumineuse est suffisante. Ces régimes hautement non linéaires n’ont jamais été atteints expérimentalement.
L’objectif d’EXAFIELD est de sonder pour la première fois ces régimes extrêmes en réalisant la collision d’un faisceau de lumière d’ultrahaute intensité avec des électrons relativistes (dont la vitesse est proche de celle de la lumière).
L’idée de ce projet est d’utiliser le IR* Apollon, l’un des lasers les plus puissants au monde, et de booster l’intensité maximale que l’on peut atteindre lors de sa focalisation en convertissant sa longueur d’onde de l’infrarouge à l’extrême ultraviolet (XUV) grâce à un plasma dense. Par cette méthode, le faisceau XUV peut ensuite être focalisé sur des tailles beaucoup plus petites, ce qui permet d’augmenter les intensités lumineuses par un facteur 1000. Avec ce boost de l’intensité laser par miroir plasma, les régimes hautement non linéaires de l’electrodynamique quantique vont pouvoir être atteints expérimentalement afin de tester ces prédictions pour la première fois depuis un siècle.
ERC SyG 2025 : Probing the non-perturbative regime of Quantum Electrodynamics with extreme light - NP-QED
Le projet NP-QED est une collaboration internationale entre le laboratoire DESY en Allemagne, et les laboratoires LIDYL du CEA Saclay et le Laboratoire d'optique appliquée (LOA, CNRS / ENSTA / École Polytechnique) en France.
Il vise à tester les prédictions de l’Électrodynamique Quantique (QED) dans deux régimes extrêmes encore inexplorés. Le régime de champ fort, atteint lorsque l’amplitude lumineuse dépasse le seuil de rupture du vide (champ de Schwinger, ~10¹⁸ V/m) pour lequel un faisceau lumineux intense devrait créer des paires électron-positron à partir du vide. Le régime totalement non perturbatif de la QED qui dépasse de trois ordres de grandeur le champ de Schwinger où aucune théorie n’existe à l’heure actuelle.
Le projet consiste en la réalisation d’expériences de collision entre un faisceau d’électrons relativistes avec une impulsion laser amplifiée par miroir plasma. Réalisées sur des installations multi-pétawatt, ces expériences inédites permettront de valider les prédictions de QED et de développer de nouveaux cadres théoriques pour le régime non perturbatif.
Adrien Leblanc est bénéficiaire du projet NP-QED.