Les 66 projets retenus dans le cadre de l'ERC Synergy Grant 2025 viennent d'être annoncés par le Conseil Européen de la Recherche. D'une durée de six ans, chaque projet est porté par deux à quatre chercheurs principaux, de laboratoires et de pays différents. Trois projets impliquant le CEA figurent parmi les lauréats :
NP-QED : explorer le régime non perturbatif de l'électrodynamique quantique à l'aide de la lumière extrême
Le projet NP-QED, porté par Henri Vincenti (CEA-IRAMIS), en collaboration avec le DESY (Deutsches Elektronen-Synchrotron, Allemagne) et l'Université de Rochester (Etats-Unis), vise à tester les prédictions de l'électrodynamique quantique (QED) conciliant électromagnétisme et mécanique quantique dans des régimes extrêmes encore inexplorés :
- Le régime des champs forts, qui commence lorsque l'amplitude du champ lumineux atteint le seuil de rupture du vide correspondant à la limite du champ de Schwinger. Un niveau d'intensité jamais atteint expérimentalement.
- Le régime entièrement non perturbatif de la QED encore inexploré à ce jour, constituant ainsi une nouvelle frontière de la physique contemporaine.
En s'appuyant sur les innovations et les infrastructures de pointe des établissements impliqués, les chercheurs déploieront et analyseront une nouvelle classe d'expériences en laboratoire, dédiées à l'exploration des régimes de champ fort et non perturbatif de la QED. Celles-ci devraient permettre d'atteindre des intensités de champ jusqu'à 1 000 fois supérieures à la limite de Schwinger.
Ces expériences inédites devraient à la fois valider les prédictions de la QED en champ fort, formulées de longue date, mais aussi encourager l'émergence de nouveaux cadres théoriques dans le domaine de la physique quantique, au cœur de nombreuses avancées scientifiques actuelles.
UniCIPS : Équation universelle pour les corrélations hors équilibre dans les systèmes de particules en interaction
Le projet UniCIPS, porté par Kirone Mallick de l'IPhT (CEA-CNRS) en collaboration avec Sorbonne Université (France) et le Kings College London (Angleterre), vise à découvrir une loi universelle décrivant le comportement des systèmes de particules en interaction lorsqu'ils sont hors d'équilibre, c'est-à-dire lorsqu'ils échangent sans cesse de la matière ou de l'énergie avec leur environnement. Ces systèmes, bien qu'omniprésents, restent aujourd'hui mal compris.
Les chercheurs d'UniCIPS s'appuient sur des modèles simples, comme le processus d'exclusion symétrique, pour explorer les mécanismes fondamentaux du transport et des corrélations entre particules. Ils ont effectué une percée récente qui a révélé, pour certains modèles, l'existence d'une équation unique et fermée permettant de décrire toutes ces corrélations, simplifiant radicalement un problème jusque-là inextricable. Le projet ambitionne d'étendre cette découverte à tous les systèmes, qu'ils soient diffusifs, balistiques ou de dimensions quelconques, afin d'établir un cadre théorique unifié en physique hors d'équilibre.
Porté par une équipe internationale alliant expertise en physique statistique, intégrabilité et hydrodynamique, UniCIPS pourrait transformer la compréhension du transport collectif et ouvrir de nouvelles perspectives pour la science des systèmes complexes.
CLIMPEAT : Les tourbières nordiques face au réchauffement climatique et aux changements abrupts
Le projet CLIMPEAT, impliquant Philippe Ciais du LSCE (CEA-CNRS-UVSQ) en collaboration avec l'Université de Stockholm (Suède), l'Université d'Innsbruck (Autriche) et l'Université d'Exeter (Angleterre), vise à améliorer notre compréhension des tourbières nordiques et à quantifier l'impact du changement climatique sur celles-ci. Les tourbières nordiques renferment d'énormes stocks de carbone et d'azote vulnérables, dont la libération avec des changements abrupts risque d'amplifier le réchauffement climatique en émettant du CO₂ et du méthane.
Le rapport le plus récent du GIEC a conclu que les tourbières, le pergélisol et les incendies constituent les principales rétroactions de réchauffement climatique encore absentes des modèles du système terrestre (ESM, Earth System Models). CLIMPEAT ambitionne de combler le manque critique de connaissance pour améliorer les projections couplées du climat et de la dynamique des tourbières nordiques, en mobilisant une expertise synergique en cartographie, en télédétection, en biogéochimie, en modélisation des processus et en projections climatiques couplées.
Crédits images : L. Godart / CEA, G. Hugelius / Stockholm University