13,5 millions USD ont été attribués à l'Université de Stanford et aux collaborateurs internationaux de la Gordon and Betty Moore Foundation, pour faire avancer la science des accélérateurs de particules

Cet effort international vise à démontrer le prototype fonctionnel de l' « accélérateur sur une puce »

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Co-Principal investigator, Robert Byer, Stanford University, explains the accelerator-on-a-chip project

PALO ALTO, Californie--()--La Gordon and Betty Moore Foundation a attribué 13,5 millions USD à l'Université de Stanford et à ses partenaires internationaux, pour prendre une conception innovante de l'accélérateur de particules surnommé « accélérateur sur une puce » et en faire un prototype complètement fonctionnel et évolutif. Cet accélérateur de particules commandé par laser pourrait avoir un impact majeur sur le milieu de la physique et la science en général, en fournissant de nouvelles sources de particules et de photons, moins onéreuses à développer, qui relèvent les défis liés à l'infrastructure actuelle et fournissent un accès plus vaste à la communauté scientifique.

Cet effort international consistant à démontrer un prototype fonctionnel d'un accélérateur est basé sur des expériences publiées en 2013 par les deux principaux chercheurs du projet, Dr Robert Byer de l'Université de Stanford dans Nature et Dr Peter Hommelhoff de l'Université Friedrich-Alexander, Erlangen-Nuremberg, dans Physical Review Letters.

Les Drs Byer et Hommelhoff ont chacun montré le potentiel lié au rétrécissement d'un accélérateur de particules commandé par laser, dans l'espoir de construire des accélérateurs plus petits et moins onéreux. L'équipe du Dr Byer a injecté des électrons à haute énergie dans un minuscule appareil avec une structure semblable à une grille fabriquée en verre de silice. Ils ont envoyé une impulsion de lumière laser dans cette structure savamment conçue qui a produit une augmentation de l'accélération des électrons qui est 10 fois supérieure à celle réalisée par les accélérateurs conventionnels. L'équipe du Dr Hommelhoff, dans une approche parallèle, a démontré qu'un laser pouvait également être utilisé pour accélérer des électrons non relativistes, à moindre énergie. Les deux résultats regroupés ouvrent la porte à un accélérateur de particules compact. Voir comment fonctionne l'accélérateur sur une puce, dans cette courte vidéo.

« Sur la base de la conception révolutionnaire que nous avons proposée, ce prototype pourrait ouvrir la voie à la nouvelle génération d'accélérateurs « sur table », avec des découvertes en biologie et en science des matériaux et les applications potentielles dans le scan de sécurité, la thérapie médicale et l'imagerie radiographique », a déclaré Robert L. Byer, Ph. D, département de physique appliquée à l'Université de Stanford et co-chercheur principal du projet.

Le projet réunit des experts mondialement réputés en matière de physique des accélérateurs, physique des lasers, nanophotonique et nanofabrication, pour développer un accélérateur prototype fonctionnel et évolutif dans les cinq ans, qui entraînera des sources d'électrons et de rayons X dont l'ordre de magnitude est inférieur aux accélérateurs de particules actuels. Outre les experts de l'Université de Stanford et l'Université Friedrich-Alexander, la collaboration internationale incluait trois laboratoires nationaux : Le SLAC National Accelerator Laboratory à Menlo Park, Californie ; Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY) à Hambourg, Allemagne ; et l'Institut Paul Scherrer à Viligen, Suisse. Elle inclut également cinq universités et un partenaire industriel : l'Université de Californie, Los Angeles, l'Université Purdue, l'Université de Hambourg, l'École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) et l'Université de technologie de Darmstadt et Tech-X Corporation.

Pendant les 75 dernières années, les accélérateurs de particules ont été un outil essentiel en physique, chimie, biologie et médecine, conduisant à de multiples découvertes récipiendaires du Prix Nobel. Sans une nouvelle technologie des accélérateurs permettant de réduire le coût (en termes de milliards) et la taille (plusieurs milles de longueur) et de fournir un meilleur accès aux scientifiques, le domaine de la physique des particules et de la biologie structurelle pourrait stagner.

« L'impact lié au rétrécissement des accélérateurs peut être comparé à l'évolution des ordinateurs qui occupaient autrefois toute une pièce et qui, aujourd'hui, peuvent se porter autour de votre poignet. Ce progrès signifie que nous serons peut-être en mesure d'étendre l'accélération de particules à des domaines et des communautés qui n'avaient auparavant aucun accès à de telles ressources », a déclaré Dr Peter Hommelhoff, professeur de physique à l'Université Friedrich-Alexander et co-chercheur principal du projet.

Les opportunités de découverte n'ont jamais été aussi grandes, mais les engagements et le financement en matière de science - du gouvernement, de l'industrie et de la philanthropie - sont loin d'atteindre ce qui est nécessaire aujourd'hui pour accélérer le progrès dans l'avenir. Même si seule la philanthropie ne peut pas complètement combler cette lacune, la Gordon and Betty Moore Foundation est convaincue de l'importance d'investir dans la recherche fondamentale pour alimenter l'innovation qui peut avoir un impact considérable sur les générations futures. La fondation est l'un des principaux bailleurs de fonds au monde du secteur privé dans le domaine scientifique, y compris la recherche scientifique et le développement technologique, avec plus de 1,15 milliard USD au cours des 15 dernières années.

« L'accélérateur sur une puce est le fruit de scientifiques extraordinaires poursuivant une idée formidable. Nous saurons qu'ils ont réussi lorsqu'ils progresseront de la preuve de concept à un prototype fonctionnel », a déclaré Robert Kirshner, Ph. D, agent en chef du programme de science à la Gordon and Betty Moore Foundation. « Cette recherche est risquée, mais la Moore Foundation n'a pas peur des risques lorsqu'une nouvelle approche a le potentiel de faire une grande avancée scientifique. Rétrécir les choses pour produire des retours immenses est ce que Gordon Moore a fait pour la microélectronique. »

La Gordon and Betty Moore Foundation promeut la découverte scientifique novatrice, la préservation de l'environnement, l'amélioration des soins aux patients et la préservation du caractère spécial de la baie de San Francisco. Rendez-vous sur notre site à l'adresse www.moore.org ou suivez-nous @MooreFound.

Le texte du communiqué issu d’une traduction ne doit d’aucune manière être considéré comme officiel. La seule version du communiqué qui fasse foi est celle du communiqué dans sa langue d’origine. La traduction devra toujours être confrontée au texte source, qui fera jurisprudence.

Contacts

La Gordon and Betty Moore Foundation
Stacey Bailey, 310-739-2859
stacey.bailey@moore.org

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