EDMMA — Vers une mesure du moment dipolaire de l'électron avec des atomes et molécules en matrice

Les EDM, i.e. les moments dipolaires électriques des électrons, des neutrons ou des noyaux, sont des observables privilégiées pour la recherche de nouvelle physique au-delà du Modèle Standard de la physique des particules. Nous proposons ici de mesurer l'EDM de ces systèmes piégés en matrice cryogénique de gaz inerte ou d’hydrogène. Les matrices permettent de sonder des échantillons avec un nombre d'atomes ou de molécules piégés plusieurs ordre de grandeurs supérieur à ceux d'une expérience de physique atomique en phase gaz, tout permettant par exemple la manipulation par laser. Le potentiel d'une telle mesure à long terme pourrait atteindre une sensibilité statistique de l'ordre de 1e-36 e cm, largement supérieure aux techniques existantes. Avec ce projet, dans le cadre d'une forte collaboration entre les groupes expérimentaux (LAC, ISMO, LPL) et théoriques (CIMAP), combinant des expertise en manipulation laser, piégeage en matrices et métrologie, nous visons à réaliser l’étude détaillée de tous les effets limitant (principalement concernant le pompage optique et temps de cohérence) avec des atomes de Cs. Le but sera de fournir une première preuve de principe de la mesure de l'EDM, dans les 4 années du projet, et de cerner les effets systématiques pour permettre à EDMMA d’atteindre, à plus long terme, une précision sans précédent.