Cet effort international vise à démontrer le prototype fonctionnel de
l’ « accélérateur sur une puce »
PALO ALTO, Californie–(BUSINESS WIRE)–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.
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être considéré comme officiel. La seule version du communiqué qui fasse
foi est celle du communiqué dans sa langue d’origine. La traduction
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Contacts
La Gordon and Betty Moore Foundation
Stacey Bailey, 310-739-2859
stacey.bailey@moore.org