• Laboratoires impliqués : LPP, LULI, LERMA, LESIA, IAP, LCPMR, INSP, ONERA
• Nombre de chercheurs impliqués : environ 70
• Publications dans le domaine (2012-2018) : plus de 500

Les lasers multi-PW (Apollon/CILEX en Ile de France et ELI en République Tchèque et en Roumanie) vont permettre d’obtenir des intensités focalisées au-delà de 1022 W/cm2 et donc d’observer la matière dans des conditions jamais obtenues sur Terre, ouvrant là de nouvelles questions qui demandent, entre autres, une modélisation des processus fondamentaux à l'origine de la création des plasmas. Dans le cadre des lasers à électrons libres, nous pourrons aussi comprendre la dynamique des électrons et la formation du plasma à l’échelle attoseconde, plasma alors généré par des photons très énergétiques. En outre, des installations telles que LMJ / PETAL ouvrent la voie à l’étude des champs magnétiques ultra-intenses de centaines de MG couplés à des plasmas de densité proche du solide à une température de plusieurs millions de degrés.

Ces installations impliquent de faire évoluer les diagnostics expérimentaux, les modèles théoriques et les codes numériques existants pour décrire et comprendre les nouveaux régimes qui vont être obtenus via l’interaction laser-plasma. Ces installations permettront de générer en laboratoire des plasmas de paires et relativistes, ou encore d'étudier le comportement de la matière soumise à des champs électriques extrêmement intenses en interaction avec des atomes, molécules ou agrégats. 

Ces études rejoignent aussi d’une part la problématique de la matière soumise à des pressions extrêmes ou dans en champ de rayonnement intense, à des problématiques astrophysiques comme l'intérieur des planètes, les opacités stellaires ou les objets compact ultra magnétisés.

Illustration : projet GENESIS, ERC Advanced Grant obtenue en 2018 par J. Fuchs au LULI, qui vise à comprendre le comportement de la matière dans des conditions extrêmes en les recréant en laboratoire avec des lasers ultra-intenses de nouvelles génération (LPP, LERMA, LULI). © Julien Fuchs, LULI – ERC Genesis – École Polytechnique.