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Direction de la recherche fondamentale
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Avec huit protons et vingt neutrons, l’oxygène 28 devait théoriquement bénéficier d’une stabilité remarquable. Or des physiciens du Ganil (CEA-Irfu) et du Laboratoire de physique corpusculaire de Caen, au sein de la collaboration Samurai de l’installation Riken au Japon, montrent que tel n’est pas le cas en s’appuyant sur l’étude d’un noyau très proche, le fluor 28.
La collaboration Tokai-to-Kamiokande (T2K), à laquelle participe le CEA-Irfu, commence à révéler une propriété fondamentale des neutrinos qui n’avait pas encore été mise en évidence jusque-là et qui pourrait expliquer pourquoi nous vivons dans un monde de matière et non d’antimatière.
Une équipe de physiciens menée par le CEA-Irfu a développé une nouvelle version du code INCL qui prend en compte la création de particules « étranges » pour décrire des interactions particule-noyau à des énergies plus élevées. INCL permettra désormais d’étudier l’impact des rayonnements cosmiques sur les météorites et les planètes ou les « hypernoyaux ».
Des chercheurs du CEA-Irig et de l’Institut Néel ont mis au point un ensemble d’innovations théoriques qui ouvre la voie à la simulation de systèmes quantiques de très grandes tailles – de l'ordre d’un millier d’atomes – dans un environnement électrostatique complexe, tel que celui d’une cellule photovoltaïque ou d’une diode électroluminescente organiques.
Pour la première fois, une équipe franco-allemande conduite par le CEA-Irfu reproduit par des simulations numériques la genèse des champs magnétiques les plus intenses de l’Univers. Elle montre ainsi comment des étoiles massives en rotation rapide deviennent en fin de vie des magnétars et non pas des étoiles à neutrons classiques.
Pour la première fois, une équipe franco-allemande conduite par des chercheurs du CEA reproduit par des simulations numériques la genèse des champs magnétiques les plus intenses de l’Univers.
Une équipe de l’Irig livre à la collaboration internationale Bicep Array des cryoréfrigérateurs sub-kelvin, destinés à des détecteurs bolométriques qui viseront depuis l’Antarctique le fond diffus cosmologique. Leur sensibilité autorisera l’observation de traces témoignant de la période d’expansion extraordinaire de l’Univers juste après le big bang : l’inflation.
Une collaboration conduite par l’Irig a développé un algorithme permettant de résoudre le « problème quantique à N corps » jusqu’à des ordres élevés (environ 15), bien au-delà de ce qui était possible jusqu’à présent (environ 7). Un progrès important qui ouvre de nombreuses pistes pour décrire aussi bien les puces des futurs ordinateurs quantiques que des « matériaux corrélés » comme les supraconducteurs à haute température critique, notamment les cuprates.
Au terme de trois années de travail, une équipe de la collaboration Euclid, coordonnée par l’Irfu, dévoile une nouvelle méthode pour traiter conjointement les observations ciblant spécifiquement la matière noire ou l’énergie noire, deux concepts distincts mais corrélés. Résultat : une précision de l’interprétation cosmologique grandement améliorée !
Au terme d’un développement de dix ans par l’Irfu, le plan focal de la caméra visible VIS du futur observatoire spatial européen Euclid a été livré à la collaboration, en Grande-Bretagne, et poursuit son intégration dans le satellite consacré à la cosmologie. Chaque image acquise en vol permettra de caractériser plus de 50.000 galaxies. Décollage prévu en 2022.
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Acteur majeur de la recherche, du développement et de l'innovation, le CEA intervient dans quatre grands domaines : énergies bas carbone, défense et sécurité, technologies pour l’information et technologies pour la santé.