Description du projet
Sonder l’électrodynamique quantique dans les champs laser intenses
L’électrodynamique quantique (EDQ) combine l’électromagnétisme et la mécanique quantique pour expliquer l’interaction de la lumière avec la matière. Bien qu’elle soit très précise, la théorie se heurte à des difficultés dans le cadre de champs lumineux très intenses. Financé par le Conseil européen de la recherche, le projet EXAFIELD entend pousser son régime perturbatif en laboratoire en utilisant un laser ultra-intense réfléchi sur un miroir de plasma à des vitesses relativistes. Les chercheurs feront ensuite entrer en collision ce «faisceau à effet Doppler» avec des paquets d’électrons ultracourts générés par des générateurs laser-plasma, ce qui leur permettra d’explorer des domaines jusqu’ici inconnus de la quantification de l’énergie atomique. Les résultats du projet pourraient permettre aux chercheurs de déterminer les limites des modèles actuels et ouvrir de nouveaux domaines de recherche sur le régime non-perturbatif de l’EDQ.
Objectif
Quantum Electrodynamics (QED) is the theory that unifies electromagnetism and quantum mechanics to describe how light and matter interact. Considered as one of the most accurately tested theories, it led Richard Feynman to call it the jewel of physics. Yet, in the strong-field (SF) regime, when the light fields are ultra-intense, this theory is only treated perturbatively and the non-perturbative regime of SF-QED remains a terra incognita as even no theory exists to predict the behaviour of nature.
The advent of multi-PW laser infrastructures now makes the SF-QED regime within experimental reach when considering the collision of relativistic electrons with such light pulses focused above 10^22W/cm2. Yet, all planned experiments to probe SF-QED with current technologies only propose to investigate its perturbative regime, expected to be well described by theory.
In the EXAFIELD project, I propose a new concept of experiments to exceed the perturbative limit of SF-QED in the lab. This will be achieved by reflecting an ultra-intense laser pulse off a plasma mirror at relativistic speed. The strong Doppler effect occurring upon reflection up-converts the near-infrared laser pulse down to the extreme ultraviolet range which enables both temporal compression to the attosecond timescale and spatial compression down to sub-micron size. This results in a considerable intensity boost at focus of more than three orders of magnitude up to a few-10^25W/cm2.
The collision of such a Doppler-boosted beam with ultrashort electron bunches generated from laser-plasma accelerators will allow us to access regimes where the SF-QED can no longer be treated perturbatively, producing very strong signatures in the lab. Characterizing how the observations deviate from the perturbative theory will enable us to determine the limits of validity of the perturbative models and will open to a new area of research toward the understanding of the non-perturbative regime of SF-QED.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: Le vocabulaire scientifique européen.
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- sciences naturelles sciences physiques électromagnétisme et électronique électromagnétisme
- sciences naturelles sciences physiques optique physique des lasers
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Mots‑clés
Les mots-clés du projet tels qu’indiqués par le coordinateur du projet. À ne pas confondre avec la taxonomie EuroSciVoc (champ scientifique).
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Programme(s)
Programmes de financement pluriannuels qui définissent les priorités de l’UE en matière de recherche et d’innovation.
Programmes de financement pluriannuels qui définissent les priorités de l’UE en matière de recherche et d’innovation.
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HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
PROGRAMME PRINCIPAL
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Thème(s)
Les appels à propositions sont divisés en thèmes. Un thème définit un sujet ou un domaine spécifique dans le cadre duquel les candidats peuvent soumettre des propositions. La description d’un thème comprend sa portée spécifique et l’impact attendu du projet financé.
Les appels à propositions sont divisés en thèmes. Un thème définit un sujet ou un domaine spécifique dans le cadre duquel les candidats peuvent soumettre des propositions. La description d’un thème comprend sa portée spécifique et l’impact attendu du projet financé.
Régime de financement
Régime de financement (ou «type d’action») à l’intérieur d’un programme présentant des caractéristiques communes. Le régime de financement précise le champ d’application de ce qui est financé, le taux de remboursement, les critères d’évaluation spécifiques pour bénéficier du financement et les formes simplifiées de couverture des coûts, telles que les montants forfaitaires.
Régime de financement (ou «type d’action») à l’intérieur d’un programme présentant des caractéristiques communes. Le régime de financement précise le champ d’application de ce qui est financé, le taux de remboursement, les critères d’évaluation spécifiques pour bénéficier du financement et les formes simplifiées de couverture des coûts, telles que les montants forfaitaires.
HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants
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Appel à propositions
Procédure par laquelle les candidats sont invités à soumettre des propositions de projet en vue de bénéficier d’un financement de l’UE.
Procédure par laquelle les candidats sont invités à soumettre des propositions de projet en vue de bénéficier d’un financement de l’UE.
(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) ERC-2022-STG
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La contribution financière nette de l’UE est la somme d’argent que le participant reçoit, déduite de la contribution de l’UE versée à son tiers lié. Elle prend en compte la répartition de la contribution financière de l’UE entre les bénéficiaires directs du projet et d’autres types de participants, tels que les participants tiers.
75794 PARIS
France
Les coûts totaux encourus par l’organisation concernée pour participer au projet, y compris les coûts directs et indirects. Ce montant est un sous-ensemble du budget global du projet.