Design of the GRANIT experiment and limits on new interactions using neutrons.
Préparation de l'expérience GRANIT et recherche de nouvelles interactions avec les neutrons.
Résumé
Quantum states of neutrons in the gravity field allows to measure a quantum phenomenon associated to gravity. Neutrons bouncing above a perfect mirror have their energy restricted to discrete values. The GRANIT project aims to measure the energy levels with increased precision. An original method to measure the transition energy between two quantum states is proposed, constituting the first phase of the GRANIT project. The parameters of this future experiment are optimized. The sensitivity of the GRANIT spectrometer to a new hypothetical interaction between a neutron and the mirror is analyzed. The discovery potential is compared to that of other experiments using neutrons. In particular, the possibility to use a neutron electric dipole moment spectrometer to search for new spin-dependent interaction is considered.
Les états quantiques du neutron dans le champ de pesanteur offrent une situation unique ou on mesure un phénomène quantique associe à la gravitation. Les neutrons qui rebondissent sous l'effet de la pesanteur au dessus d'un miroir parfait voient leur énergie restreinte à prendre des valeurs discrètes. Le projet GRANIT vise a mesurer précisément les niveaux d'énergie. Une méthode originale de mesure de l'énergie de transition entre deux états quantiques est proposée, ce sera la première phase du projet GRANIT. Sa faisabilité est démontrée et les paramètres du dispositifs sont optimises. La sensibilité de GRANIT à une hypothétique interaction supplémentaire entre le neutron et le miroir est analysée. Le potentiel de découverte est compare à celui d'autres expériences utilisant des neutrons. Notamment, l'utilisation d'un spectrometre dédié à la mesure du moment dipolaire électrique du neutron pour rechercher une nouvelle interaction dépendant du spin sera discutée.
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