​Les réactions biochimiques sont très sensibles à la conformation spatiale des molécules en interaction. Certains médicaments ne doivent leur efficacité qu'à un seul des énantiomères, l'autre pouvant être très toxique.

Les énantiomères sont cependant très difficiles à distinguer par des méthodes chimiques ou physiques. Certes, ils absorbent différemment une lumière de polarisation circulaire droite ou gauche, dont le champ électromagnétique « tourne » dans le sens horaire ou antihoraire au cours de sa propagation. Celui-ci effectue un tour de cadran en parcourant une longueur d'onde (1 µm). Sa rotation est donc très faible à l'échelle d'une seule molécule (200 nm) et les différences d'absorption entre énantiomères sont extrêmement ténues.

Les chercheurs ont réussi à amplifier grandement le signal de chiralité en sondant les molécules à l'aide d'impulsions laser ultra-courtes femtoseconde (10^-15 s) de polarisation circulaire qui portent des électrons dans un état de haute énergie. Comme un écrou sur un boulon, ces électrons se propagent alors le long d'une spirale dont le sens de propagation dépend de la chiralité de leur molécule d'origine. Puis ils sont photoionisés avec une 2^e impulsion laser polarisée linéairement et éjectés des molécules suivant deux directions bien distinctes.

Cette méthode applicable à toutes les molécules chirales, appelée dichroïsme circulaire de photo-excitation, intéresse la chimie, la biochimie, la catalyse ou la pharmaceutique pour lesquelles la chiralité est un enjeu central.

Ces travaux sont le fruit d'une collaboration entre l'Institut national de recherche et de sécurité, le Centre lasers intenses et applications (CNRS, Université de Bordeaux, CEA), l'Institut Max Born (Allemagne), le synchrotron Soleil et l'Iramis.