L’équipe n2EDM récompensée du Cristal collectif du CNRS 2026
Quelques mois après le démarrage de l’expérience n2EDM dédiée à la mesure du moment dipolaire électrique du neutron, le CNRS décerne un cristal collectif à douze femmes et hommes ingénieurs, techniciens et personnels administratifs du LPC Caen (Université de Caen / ENSICAEN / CNRS) et LPSC (CNRS / Université Grenoble Alpes / INP Grenoble) pour leur contribution majeure à la conception de l’instrument permettant de réaliser cette mesure avec une précision inouïe.
Comprendre pourquoi la matière a triomphé de l’antimatière dans l’Univers : c’est l’ambition de l’expérience n2EDM dont douze membres, personnels des laboratoires LPC-Caen et LPSC, reçoivent le Cristal collectif du CNRS 2026. Leur expertise technique a été déterminante lors de cette aventure scientifique hors norme.
Pendant des années, l’équipe a contribué à la mise au point d’un instrument capable de mesurer avec précision le « moment dipolaire électrique du neutron » (EDM), une grandeur dont l’existence impliquerait que le neutron présente deux pôles électriques, positif et négatif. Une observation de l’EDM du neutron, même à un niveau très faible, pourrait éclairer l’une des plus grandes énigmes de la physique moderne : la signature de manière irréfutable de la présence d’un processus permettant d’expliquer, au moins partiellement, l’asymétrie entre matière et antimatière observée dans l’Univers.
Pour traquer cet EDM, le dispositif n2EDM consiste à observer des neutrons ultra-froids soumis à des champs magnétique et électrique afin de mesurer avec une extrême précision la fréquence de précession de leur spin – la présence de l’EDM modifierait très légèrement cette fréquence. Les scientifiques recherchent ainsi des variations infimes, de l’ordre d’un tour supplémentaire par an. Une telle sensibilité exige une maîtrise exceptionnelle de l’ensemble des paramètres expérimentaux.
Le succès de cette entreprise repose sur deux conditions essentielles : créer l’environnement magnétique parfaitement maîtrisé et disposer d’instrumentations capables de fonctionner avec une stabilité irréprochable pendant près de dix ans. Les contributions françaises, portées conjointement par LPC Caen et le LPSC, se sont révélées indispensables pour relever ces défis.
Au cœur du dispositif, le LPC Caen a conçu et fabriqué un système de bobines produisant le champ magnétique uniforme nécessaire à la mesure. La bobine principale, un cube de 2,7 mètres de côté composé de plus de deux kilomètres de fil de cuivre, a été assemblée avec une précision mécanique exceptionnelle. Le LPSC a développé un robot capable d’en cartographier le champ avec une très grande sensibilité afin d’en ajuster finement le positionnement. Ensemble, les deux laboratoires ont atteint une uniformité relative du champ de l’ordre de 3 pour 100 000, soit environ 30 picoteslas : une performance quatre fois supérieure aux exigences initiales et correspondant à un niveau de perturbation près de cinquante millions de fois plus faible que le champ magnétique terrestre.
Cette maîtrise a nécessité des solutions techniques inédites. Chambre à vide amagnétique de grande dimension, choix rigoureux des matériaux, procédés spécifiques de soudure et d’assemblage : chaque étape a été pensée pour éliminer toute contamination magnétique dans un environnement où une simple poussière de fer de cent micromètres suffirait à compromettre l’expérience.
L’autre enjeu majeur concerne le transport et la détection des neutrons ultra-froids. L’équipe du LPSC a conçu l’aiguilleur distribuant inlassablement le faisceau de neutrons au sein de l’expérience, tandis que celle du LPC Caen a développé un détecteur gazeux de nouvelle génération, couplé à un système d’acquisition rapide. Les données produites par l’ensemble des sous-systèmes sont en outre accessibles en temps réel grâce à des outils de visualisation développés au LPSC, essentiels à la mise en service et au suivi de l’expérience.
« La complémentarité du travail entre nos deux laboratoires a été remarquable tout au long du projet, commente Johann Menu, ingénieur au LPSC membre de l’équipe lauréate du Cristal. Les appareillages n'auraient pas pu être développés sans unir les différentes compétences au sein de chaque laboratoire, et ils n'auraient pas pu être installés et mis en service sur place sans le travail conjoint et coordonné des équipes de Caen et Grenoble. Cette distinction commune est une réelle reconnaissance de cette complémentarité. »
En bas, l'équipe du LPSC (de gauche à droite) : Julien Marpaud, Jérome Fulachier, Cécile Vannier, Johann Menu et Mile Kusulja.
Après près de vingt années d’efforts, le spectromètre n2EDM est désormais opérationnel. Les premières prises de données, réalisées fin 2025, ont déjà établi un record mondial de sensibilité journalière. Les campagnes de mesure prévues jusqu’en 2027 ouvriront l’exploration d’un domaine de précision encore jamais atteint.
En récompensant les femmes et les hommes du LPC Caen et du LPSC, le Cristal collectif 2026 salue l’excellence d’un savoir-faire technique et l’engagement d’une équipe dont les réalisations placent n2EDM parmi les expériences les plus sensibles au monde. « Ce Cristal permet de faire rayonner, pour un moment, les équipes techniques qui ont œuvré pour atteindre ce résultat scientifique d'excellence. Merci aux chercheurs de nous avoir impliqué dans cette aventure et de nous avoir proposé pour cette distinction », conclut Jérôme Perronnel, ingénieur au LPC Caen membre de l’équipe décorée.
Sont récompensés par le cristal collectif :
Bruno BOUGARD, Jean-François CAM, Philippe DESRUES, Jérôme FULACHIER, Damien GOUPILLIERE, Mile KUSULIA, Nathalie LOMBARDI, Julien MARPAUD, Johann MENU, Jérôme PERRONNEL, Christophe VANDAMME, Cécile VANNIER.