La physique des neutrinos est un sujet important de la physique des particules qui a été récompensée en 2015 par un prix Nobel pour la découverte du phénomène d’oscillations.

La découverte des oscillations de neutrinos a démontré que les neutrinos sont des particules massives et que le Modèle Standard de la physique des particules doit être élargi. Pour mieux décrire ce phénomène plusieurs paramètres doivent être mesurés, en particulier il était  important de savoir si l’angle de mélange Ѳ13 était différent de zéro pour pouvoir aller chercher une possible violation de CP dans le secteur leptonique. Le groupe était impliqué dans l’expérience Double Chooz qui a donné la première indication d’une valeur non nulle de cet angle. Une autre inconnue est la hiérarchie de masse qui est un des objectifs de l’expérience JUNO au sein de laquelle le groupe est très investi. Les antineutrinos des réacteurs nucléaires seront observés dans un détecteur de 20 kilotonnes de scintillateur liquide avec une très haute résolution en énergie de façon à discriminer la hiérarchie de masse et à réaliser des mesures de précision meilleure que 1% sur les paramètres solaires de l’oscillation. La recherche de la désintégration double bêta est une activité majeure du groupe depuis sa création et son observation démontrerait la violation du nombre leptonique. Le groupe a eu un rôle prépondérant dans l’expérience NEMO-3 bénéficiant d’une grande expertise sur les techniques de faible radioactivité et il est en charge actuellement de l’expérience SuperNEMO. Par ailleurs des efforts de R&D sont en cours pour le développement de futurs détecteurs pour la recherche de la désintégration double bêta comme une TPC gazeuse à haute pression (R2D2) et des détecteurs à scintillateur liquide opaque (LiquidO).