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Le Département de physique des particules (DPNC) étudie les structures fondamentales et les lois de la nature des plus grandes dimensions de l'Univers au plus petit du microcosme en utilisant trois approches complémentaires:

• Les collisions de particules à haute énergie avec le LHC du CERN et le détecteur ATLAS, et les idées pour les futurs accélérateurs comme la FCC hh-ee-he
• Expériences avec des neutrinos (T2K, Hyper-Kamiokande)
• Les expériences de physique des astroparticules sur le sol (IceCube, CTA) et dans l'espace (AMS, POLAR, DAMPE)

Plus récemment, la physique médicale et sa connexion à la physique des particules ont été ajoutées à cette liste

La recherche menée au DPNC trouve sa motivation dans les grands mystères de l'Univers qui peuvent être formulés sous forme de questions ouvertes:

• Quelle est la nature de la matière noire et de l'énergie noire?
• La gravité peut-elle être incorporée dans l'image de particule?
• Pourquoi les masses de neutrinos sont-elles si petites et qu'est-ce que les neutrinos peuvent nous apprendre sur l'asymétrie matière / anti-matière?
• Que pouvons-nous apprendre de notre Univers à partir des rayons cosmiques?
• Le problème de la hiérarchie, c'est-à-dire que la masse de Higgs est tellement plus petite que la masse de Planck, est-elle un indice ou une déception?
• Y at-il la physique au-delà du modèle standard de la physique des particules?
• Comment de nouvelles solutions en physique des particules peuvent-elles profiter à la physique médicale?

La proximité et le rapprochement étroit avec le CERN et son grand collisionneur de hadrons jouent un rôle clé dans le programme de recherche du département.