Moins d’une dizaine d’année après les premières études par des chercheurs du Laboratoire Aimé Cotton (CNRS, Université Paris Saclay), le refroidissement laser du positrionium a été observé au CERN. Cette réalisation est une étape importante dans le domaine de la physique de l’antimatière en démontrant avec succès le refroidissement par laser du positronium (Ps), un système matière-antimatière composé d’un électron et de son homologue antimatière, un positron.
L’importance de cette réalisation s’étend à plusieurs domaines de la physique, ouvrant la voie à de nouvelles expériences et à des percées technologiques potentielles. Qu’il s’agisse de spectroscopie de précision pour tester la physique fondamentale au-delà du modèle standard de la physique des particules, de l’étude des condensats de Bose-Einstein avec l’antimatière avec une réalisation possible d’un laser à rayons gamma, de tester la gravitation avec l’antimatière (principe d’équivalence) avec un système purement leptonique, de sonder les propriétés microscopiques des matériaux en utilisant la sensibilité de l’annihilation du positronium à un nanopore.
Cette expérience pionnière, menée au CERN dans le cadre de la collaboration AEgIS, se déroule dans un environnement dépourvu de champ magnétique et électrique. Le laser clé est un laser alexandrite à large bande et à longues impulsions, capable de saturer la transition triplet 1S-2P du positronium à la longueur d’onde de 243 nm. Le résultat a été une réduction substantielle de la température du nuage de positronium de 380 K à 170 K, marquant un progrès décisif dans notre compréhension et notre manipulation de l’antimatière.
Tous les détails de l’expérience et ses implications sont détaillés dans notre publication acceptée par Physical Review Letters :
Lien ici et là
Notre expérience ainsi que l’expérience similaire réalisée par des collègues japonais posent de nouvelles bases pour l’avenir de cette recherche. Voir ici
Quelques liens en relation avec cette expérience:
Cern
BBC News
Physical review letters
“highlight”
Pscooling scheme
Blender scheme
