IJCLab a accueilli avec succès le 8e workshop plénier de l'Initiative Théorique Muon g-2 du 8 au 12 septembre 2025, co-organisé avec le LPNHE et le CPT d'Aix-Marseille Université. Plus de 100 physiciens du monde entier se sont réunis pour faire converger théorie et expérience sur l'une des mesures les plus précises de la physique des particules.
Comprendre et réconcilier des résultats divergents
Le moment magnétique anomal du muon fait l'objet de mesures et calculs d'une précision extrême depuis plus de 20 ans. Actuellement, différentes approches théoriques et expérimentales donnent des résultats qui ne convergent pas totalement, créant une situation complexe qui nécessite un effort coordonné de la communauté internationale pour être résolue.
Résultats de Fermilab publiés en juin 2025 par le groupe Muon g-2
Le workshop a été marqué par l'annonce des résultats finaux de l'expérience Fermilab sur la mesure directe du muon g-2. Point crucial, BaBar a dévoilé une nouvelle mesure de la section efficace à deux pions dans l'annihilation électron-positon, confirmant leurs résultats de 2009.
Un aperçu des prédictions basées sur les données e+e- et tau des différentes expériences et des prédictions basées sur le réseau en comparaison avec la mesure directe dominée par l'expérience muon g-2 du Fermilab.
La combinaison 2009-2025 fournit la mesure la plus précise dans ce canal, ingrédient primaire pour la prédiction basée sur les données de la contribution de polarisation hadronique du vide (HVP). Cette nouvelle mesure BaBar aboutit à une prédiction du Modèle Standard pour le muon g-2 qui reste en tension avec la mesure directe de Fermilab.
Une mobilisation pour la précision ultime
Face à la complexité du problème, la communauté s'organise méthodiquement. Les collaborations BES III, Belle II, CMD-3, KLOE et SND poursuivent leurs nouvelles mesures, avec des résultats attendus d’ici 1 à 2 ans. Ces données sont nécessaires pour clarifier les divergences actuelles entre différentes mesures dans le canal à deux pions.
Des approches alternatives sont également explorées : la prédiction basée sur les données tau, avec une nouvelle mesure attendue prochainement de Belle II, et les corrections de brisure d'isospin nécessaires pour utiliser ces données tau, discutées sous différents angles (données expérimentales, modèles théoriques et calculs sur réseau).
Les progrès des générateurs Monte Carlo d'ordre supérieur et différentes méthodes d'évaluation pour la HVP ont été présentés. Plusieurs groupes de QCD sur réseau ont rapporté leurs résultats et progrès tant pour la HVP que pour les calculs lumière-par-lumière, cette dernière étant maintenant bien maîtrisée.
Aida Ek-Khadra annonce la publication du Livre Blanc 2025 le soir même du dîner du groupe au Musée d’Orsay.
Comme l'a souligné Aida El-Khadra, présidente de l'Initiative Théorique, il est remarquable de constater de tels progrès seulement trois mois après la finalisation du Livre Blanc 2025.
IJCLab au cœur de la résolution du puzzle
L'organisation de ce workshop à IJCLab consacre la reconnaissance internationale de l'expertise française dans ce domaine de précision. Michel Davier et Zhiqing Zhang d'IJCLab, organisateurs de l'événement, ont créé avec leurs collègues du LPNHE et du CPT les conditions optimales pour ces échanges scientifiques de haut niveau.
Un consensus s'est établi sur l'importance cruciale accordée aux incertitudes impliquées dans l'estimation des incertitudes systématiques expérimentales et leurs corrélations en fonction de l'énergie, point régulièrement souligné par le groupe DHMZ Orsay-Paris. Le groupe de Mayence a également présenté de nouveaux résultats sur le facteur de forme de transition du pion dans les secteurs space-like (BESIII) et time-like (A2/MAMI).
Vers une réponse définitive
Le workshop a établi une feuille de route ambitieuse : plusieurs groupes de travail dédiés seront formés pour discuter des nouveaux résultats de mesure et comprendre les divergences restantes. L'Initiative Théorique prépare une lettre ouverte pour soutenir le projet indépendant muon g-2 à J-PARC et vise une troisième version du Livre Blanc dans 2-3 ans.
Cette rencontre marque une étape cruciale dans la compréhension du moment magnétique anomal du muon. L'effort coordonné permettra de déterminer si l'écart observé constitue une réelle déviation par rapport au Modèle Standard, ouvrant potentiellement la porte à une physique au-delà de notre compréhension actuelle.
Quelle que soit l'issue, l'expertise et l'engagement d'IJCLab resteront déterminants dans cette aventure scientifique, avec le rendez-vous déjà fixé pour le 9e workshop en 2026 aux États-Unis.