Moments de violation de P et T du Cs dans les matrices cryogéniques

Pour répondre aux questions ouvertes en physique fondamentale, de nouvelles théories allant au-delà du modèle standard de la physique des particules sont nécessaires. Beaucoup d'entre elles prédisent des violations des symétries fondamentales de parité P et de renversement du temps T. Alors que de telles mesures sont généralement réalisées à l'aide de faisceaux atomiques et moléculaires, la méthode de la spectroscopie par isolement matriciel a jusqu'à présent reçu moins d'attention. Elle présente l'avantage potentiel de permettre la spectroscopie sur un nombre sans précédent d'atomes ou de molécules. De plus, les systèmes à l'état solide peuvent offrir certaines propriétés uniques donnant accès à des moments violant les symmétries P ou T, difficiles à mesurer autrement. Pour exploiter cette nouvelle plateforme à l'avenir, il est d'abord nécessaire de comprendre en détail comment le piégeage des atomes à l'intérieur de la matrice cryogénique se présente. La première moitié de la thèse explore la question des violations des symétries P et T d'un point de vue théorique. J'explique comment de nouvelles théories physiques à haute énergie peuvent être testées par des mesures atomiques. Sur la base de ces idées, je montre comment les environnements anisotropes dans les solides peuvent ouvrir une sensibilité à des observables inaccessibles dans les atomes ou molécules libres. Je démontre en outre comment les interactions avec des champs cosmiques, tels que les axions, peuvent induire des décalages de raies variables dans le temps. Dans la seconde moitié de la thèse, je présente des études expérimentales sur des cristaux dopés au césium, constitués d'argon, de néon, de krypton, de xénon, d'hydrogène et de deutérium. Les résultats de ces tests nous aident à mieux comprendre le système et constituent une première étape vers une future recherche de violations fondamentales des symétries.