La diffusion d'un électron sur un proton permet de sonder la structure électromagnétique du proton. L'électron interagissant avec le proton « voit » la distribution spatiale des charges des constituants du proton, décrite en termes de « facteurs de forme » électrique et magnétique. Le formalisme sous-jacent est valable dans le cadre de l'échange d'un photon virtuel entre l'électron et le proton.

Deux types d'expériences de diffusion élastique électron-proton ont été réalisées auprès d'accélérateurs d'électrons, en particulier à Jefferson Laboratory (États-Unis). Or ces expériences avaient conduit à des rapports entre facteurs de forme électrique et magnétique incohérents. Il a alors été proposé que la diffusion électron-proton mette en jeu un mécanisme d'échange de deux photons. Si cette hypothèse avait été confirmée, elle aurait invalidé de nombreuses autres expériences. La quête d'une preuve expérimentale de ce mécanisme a donc motivé récemment la réalisation de trois nouvelles expériences en Russie, en Allemagne et aux États-Unis.

Des physiciens de l'Irfu ont interprété l'ensemble des résultats obtenus et écartent l'échange de deux photons. D'autres explications, invoquant l'importance de « corrections radiatives » précises, doivent être privilégiées.

Cette étude a été menée en collaboration avec l'Institut de recherches nucléaires de Dubna (Russie).