Séminaire Adrien Kraych

Séminaire
Amphithéâtre Pierre Glorieux

Ralentir la vitesse de la lumière dans le vide avec des impulsions laser intenses

Résumé :

L’électrodynamique quantique (QED) prédit que le vide doit être un milieu optique non linéaire : la vitesse de la lumière dans le vide devrait diminuer lorsque le vide est soumis à des champs électromagnétiques intenses [1,2]. Cette étonnante propriété du vide n’a encore jamais été observée. L’expérience DeLLight (Deflection of Light by Light) cherche à mesurer cet effet en utilisant des impulsions laser femtosecondes ultra intenses délivrées par la plateforme LASERIX au laboratoire IJCLab (Université Paris-Saclay). La méthode innovante de DeLLight est de mesurer par interférométrie la réfraction d’une impulsion laser (sonde) de basse énergie, induite par le gradient d’indice du vide produit par une impulsion externe (pompe) de haute intensité [3]. La réfraction de l'impulsion sonde est détectée grâce à un interféromètre de Sagnac. Au cours de ce séminaire, je commencerai par vous exposer les motivations scientifiques de l’étude de l’indice optique du vide et les quelques rares tests expérimentaux existants. Je décrirai ensuite la méthode expérimentale et les enjeux techniques du projet DeLLight. Enfin je présenterai les récents résultats des mesures DeLLight dans un gaz à basse énergie obtenues avec l’expérience pilote, résultats validant la méthode expérimentale [4,5].

[1] Heisenberg, W., & Euler, H. (1936). Folgerungen aus der diracschen theorie des positrons. Zeitschrift für Physik, 98(11), 714-732.

[2] Schwinger, J. (1951). On gauge invariance and vacuum polarization. Physical Review, 82(5), 664.

[3] Robertson, S., Mailliet, A., Sarazin, X., Couchot, F., Baynard, E., Demailly, J., ... & Urban, M. (2021). Experiment to observe an optically induced change of the vacuum index. Physical Review A, 103(2), 023524.

[4] Kraych, A. E., Mailliet, A. M., Couchot, F., Sarazin, X., Baynard, E., Demailly, J., ... & Urban, M. (2024). Interferometric measurement of the deflection of light by light in air. Physical Review A, 109(5), 053510.

[5] Mailliet, A. M., Kraych, A. E., Couchot, F., Sarazin, X., Baynard, E., Demailly, J., ... & Urban, M. (2024). Performance of a Sagnac interferometer to observe vacuum optical nonlinearity. Physical Review A, 109(4), 043526.


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