Des protons en mouvement : une étape importante dans la recherche sur l’antimatière !

Des protons en mouvement : une étape importante dans la recherche sur l’antimatière !

La collaboration BASE, qui comprend également l'Université Heinrich Heine de Düsseldorf (HHU), a réalisé une avancée significative dans la recherche sur les protons. Le 14 mai 2025, le transport de protons hors d’un laboratoire a été démontré avec succès. Cela s'est produit dans le cadre d'un projet innovant visant à permettre le transport des antiprotons générés au CERN vers des laboratoires de haute précision tels que ceux du HHU. Les protons, en tant qu’éléments fondamentaux de la matière, sont en relation directe avec leur homologue antimatière, l’antiproton.

La collaboration BASE explore les différences entre protons et antiprotons pour répondre à des questions de physique fondamentale. Le professeur Stefan Ulmer du HHU a expliqué qu'en raison du bruit de fond au CERN, des précisions de mesure extrêmement élevées, généralement difficiles à atteindre, sont nécessaires. Ces défis motivent le développement de nouvelles technologies pour faire progresser la recherche de précision dans le domaine de l’antimatière.

Des solutions de transport innovantes

Le centre de ce développement technologique est un système de piège Penning transportable et supraconducteur appelé BASE-STEP. À l’automne 2024, le transport sans perte de protons à travers le site du CERN a été démontré avec succès. Le système peut également être équipé de générateurs d'énergie mobiles, ce qui permet de transporter les protons pendant de plus longues périodes.

La prochaine étape de ce projet de recherche est le transport des antiprotons, qui sont produits et stockés dans l'usine d'antimatière (AMF) du CERN. L’un des principaux avantages de cette nouvelle méthode de transport réside dans la perspective d’une précision accrue dans la recherche sur l’antimatière. De tels transports réussis pourraient ouvrir de vastes possibilités de découverte scientifique.

Précision des mesures et financement de la recherche

Jusqu'à présent, la collaboration BASE a réalisé des progrès remarquables. Dans leurs mesures, ils ont atteint une précision de 1,5 partie par milliard en comparant les protons et les antiprotons. En outre, la collaboration a réalisé le test le plus précis d’invariance CPT pour les baryons, ce qui représente une autre étape importante dans la recherche fondamentale.

Ces avancées significatives ont été financées par une subvention ERC qui permettra à la collaboration BASE de développer davantage ses méthodes de mesure et ses technologies de transport. La collaboration elle-même a été fondée en 2013 et comprend plusieurs instituts de recherche internationaux travaillant ensemble pour explorer les mystères de l'antimatière.

Les développements dans le domaine de la recherche sur les protons et les antiprotons pourraient non seulement consolider davantage les principes physiques fondamentaux, mais également promouvoir de nouvelles techniques et méthodes qui seront importantes pour les questions scientifiques futures. Les efforts de recherche de la collaboration BASE sont une preuve supplémentaire du potentiel de la recherche sur l'antimatière en physique.