Doctorant - Spectroscopie laser de molécules refroidies sensibles à la violation de parité-temps (H/F)

Sujet de thèse :
La violation des symétries fondamentales de parité et de renversement du temps se manifeste dans l'atome à travers le moment dipolaire électrique, le moment quadripolaire magnétique ou le moment de Schiff. Dans les molécules, ces effets peuvent être amplifiés de plus de cinq ordres de grandeur grâce à l'existence de doublets de parité opposée ayant des écarts d'énergie extrêmement faibles. Les noyaux lourds qui présentent une déformation octupolaire renforcent davantage la brisure de symétrie, ce qui pourra finalement permettre d'observer la violation par des expériences de haute précision, en particulier dans les systèmes qui contiennent des atomes de francium, de radium ou d'un actinide.

Cependant, l'exploit de contraindre expérimentalement dans une molécule une symétrie fondamentale brisée reste à ce jour hors de portée. Certes un grand progrès technique a été réalisé au cours des 20 dernières années et a été appliqué aux systèmes atomiques, mais le domaine moléculaire demeure inexploré. Bien que des espèces composées prometteuses aient été identifiées en partant de considérations théoriques et que des fenêtres d'opportunité dans les laboratoires d'accélérateurs aient été proposées, les propriétés spectroscopiques de ces systèmes restent entièrement inconnues. Les énergies et les configurations des états excités, le potentiel d'ionisation et surtout les conditions pratiques de l'inévitable refroidissement par laser n'ont pas été établis. Ce n'est que pour les monofluorures de radium et d'actinium que la spectroscopie moléculaire par laser a été réalisée il y a quelques années. Ces expériences ont été des réussites remarquables, puisqu'il a été possible de raccourcir considérablement le temps pour obtenir des résultats significatifs grâce à des prédictions théoriques précises .

Dans le cadre de notre collaboration avec les laboratoires du Ganil à Caen (France) et du Triumf à Vancouver (Canada), nous avons décidé de saisir l'occasion et de tirer parti de nos installations expérimentales existantes en France et au Canada pour contribuer à cette interface émergeante entre la physique nucléaire et moléculaire, qui revêt d'une importance directe pour notre compréhension des interactions fondamentales de la nature. Nous voulons nous concentrer d'abord sur la production de molécules froides dans un état quantique approprié dans un jet gazeux au Ganil et nous participerons à des expériences de photo-association de molécules de francium au Triumf.

Lors des expériences actuelles, la température ambiante des molécules qui interagissent avec la lumière laser masque toute sensibilité aux symétries fondamentales. Le refroidissement par laser est alors considéré comme un des moyens les plus efficaces afin d'atteindre les températures requises qui sont de l'ordre de quelques millikelvins, mais le fossé à combler à partir de la température ambiante est énorme. Nos expériences au Ganil offren
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