Dynamique Attoseconde Electron-Positron dans des systèmes exotiques : Sonder les dynamiques corrélées matière-antimatière en temps réel – EPAD

Le projet EPAD vise à fournir un cadre théorique pour étudier la dynamique positron-électron dans les atomes au moyen de méthodes expérimentales de spectroscopie récemment développées en attoscience. Le positron est l'antiparticule d'un électron, identique à ce dernier sauf qu'il porte une charge positive. Cette charge positive permet à un positron de se lier à un électron, formant un positronium, ou à des structures atomiques et moléculaires plus complexes. Il est maintenant établi que de tels systèmes hybrides, faits de matière et d'antimatière, existent mais leur étude expérimentale reste insaisissable, notamment en ce qui concerne leur évolution temporelle.
Nous proposons ici d'aborder théoriquement, à l’aide de simulations numériques, l'étude de la dynamique corrélée électron-positron, dans de tels systèmes hybrides, pendant et après leur excitation avec des impulsions lumineuses femto- et attoseconde. Ces considérations théoriques étant bien en avance sur la réalisation expérimentale, nous devons développer des modèles prédictifs pour étudier ces systèmes hybrides, basés sur des approches ab initio pour approximer la fonction d'onde du système et résoudre numériquement l'équation de Schrödinger dépendante du temps. Cette corrélation, due à l'interaction électrostatique entre les particules chargées, engendre une dynamique riche des électrons et des positrons, suite à l'interaction avec une impulsion lumineuse, telle que l’effet Auger.
Un aspect essentiel de ce projet est de fournir les signatures de ces dynamiques attendues dans les observables expérimentales telles que celles obtenues en spectroscopie ultrarapide. En effet, du fait des masses légères des positrons et des électrons, leur échelle de temps naturelle est l'attoseconde. Ainsi, cette proposition suscitera l'intérêt de groupes expérimentaux qui pourraient, dans un avenir proche, réaliser de telles expériences.