Missions

Le chercheur postdoctoral rejoindra l’équipe de recherche UPX du Laboratoire d’Optique Appliquée (LOA), un laboratoire du CNRS, pour travailler sur l’accélération par plasma, les faisceaux extrêmes et l’électrodynamique quantique en champ fort, dans le cadre du projet g4QED (« Sources de photons gamma pour les expériences de QED en champ fort ») financé par l’ANR (Agence Nationale de la Recherche). Ce poste de chercheur postdoctoral aura pour objectif principal la mise en œuvre et la réalisation d’expériences visant à faire progresser les expériences de QED en champ fort basées sur des accélérateurs de plasma et des faisceaux de particules extrêmes, ainsi que le développement de sources de lumière de haute brillance et de haute énergie pouvant être générées dans ces expériences, notamment par diffusion Compton inverse non linéaire et par collisions faisceaux extrêmes-multifeuille (par exemple, dans l’expérience E-332 du SLAC). Le projet inclura le développement de mesures et de détecteurs avancés pour ces expériences ambitieuses et sera complété, le cas échéant, par des études numériques et théoriques. Ce travail sera réalisé en collaboration avec d’autres grands laboratoires. Les expériences auront lieu au LOA, en utilisant les systèmes laser internes, ainsi que dans des installations internationales telles que l’accélérateur FACET-II de 10 GeV au SLAC aux États-Unis et des installations laser de plusieurs PW et jusqu'à 10 PW comme APOLLON en France et ELI-NP en Roumanie.

Activités

Contexte scientifique du sujet d'étude :

Des lasers multi-PW de pointe, tels qu’APOLLON (France) et ELI-NP (Roumanie), ainsi que des accélérateurs de particules de l’ordre du kilomètre, comme FACET-II à Stanford (États-Unis) [1], permettent de recréer sur Terre les conditions extrêmes nécessaires à l’étude des interactions fondamentales entre particules et champs intenses. Ces interactions obéissent aux lois de l’électrodynamique quantique en champ fort (QED), un domaine de recherche prometteur offrant des perspectives passionnantes. Les effets de la QED en champ fort apparaissent lorsque le champ électrique subi par l’électron dans son référentiel propre tend vers le champ de Schwinger E_S = m²c³/eℏ. Parmi leurs manifestations les plus spectaculaires figurent la production de paires électron-positron par diffusion Compton inverse et les processus non linéaires de Breit-Wheeler. Dans les installations laser multi-PW telles qu’APOLLON et ELI-NP, des expériences d’électrodynamique quantique en champ intense peuvent être réalisées en faisant entrer en collision des électrons de haute énergie, produits par un nouveau type d’accélérateur de particules (un accélérateur plasma piloté par laser), avec une impulsion laser contrapropagative de haute intensité ou une autre source de champs intenses. Outre l’utilisation d’une impulsion laser auxiliaire pour générer les champs intenses, notre équipe explore deux concepts prometteurs : (i) l’utilisation d’un miroir plasma pour réfléchir l’impulsion laser et permettre la collision entre les électrons de haute énergie et l’impulsion laser [2-4], et (ii) l’utilisation de plusieurs feuilles pour focaliser le faisceau d’électrons en un faisceau très fin, ce dernier étant utilisé comme source de champs intenses [5,6]. Ce concept de focalisation a récemment été démontré lors de l’expérience E-332 au SLAC avec l’accélérateur FACET-II de 10 GeV.

[1] V. Yakimenko et al., Phys. Rev. Accel. Beams 22, 101301 (2019).
[2] K. Ta Phuoc et al., Nature Photonics 6, 308 (2012).
[3] A. Matheron et al., arXiv:2412.19337 (2024).
[4] A. Matheron et al., Phys. Rev. Research 7, L032011 (2025).
[5] A. Sampath et al., Phys. Rev. Lett. 126, 064801 (2021).
[6] A. Matheron et al., Comm. Phys. 6, 141 (2023).

Compétences

• Doctorat en physique
• Dossier de recherche démontrant un fort potentiel
• Jeune chercheur très motivé
• Aptitude à travailler efficacement en équipe et à coordonner la recherche avec des étudiants, des postdoctorants et des techniciens
• Une expérience en physique des lasers et de l’optique, en physique des faisceaux de particules, en électrodynamique quantique en champ fort ou en physique des plasmas est recommandée.

Contexte de travail

La date de début du poste est flexible, généralement entre le printemps et l’automne 2026, pour une durée de deux ans. La rémunération sera déterminée en fonction de l’expérience du candidat (salaire brut mensuel compris entre 3131,32€ et 4526,02€). Le poste inclut une assurance maladie, une assurance retraite et une assurance chômage. Le chercheur postdoctoral travaillera avec Prof. Sébastien CORDE dans le groupe UPX du LOA.

Contraintes et risques

Pas de contraintes spécifiques.