LPNHE Equipe ATLAS-Calo - Physique des particules et hadronique - Date 2018/03/07 - IN2P3
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Physique des particules et hadronique
Equipe ATLAS-Calo
LPNHE
Date 2018/03/07Composition de l’équipe
Responsable scientifique local: Didier Lacour
Liste des chercheurs participants:
• 11 chercheurs permanents [indiquer Prénom, Nom, Qualité(Emérite, PR, DR, MCF, CR, Post-Doc, Doc),
HDR ou pas, % temps de travail si pas 100%]
EC : 50% CNRS
• T. Beau (MdC P7) • F. Derue (DR) HDR
• B. Laforge (PR P6) HDR • D. Lacour (DR) HDR 85%
• I. Nikolic (MdC P7) • S. Laplace (CR) HDR 50%
• J. Ocariz (PR P7) HDR • B. Malaescu (CR)
• M. Ridel (MdC P7) • L. Roos (DR) HDR
• S. Trincaz-Duvoid (MdC P6)
• 1 post-doctorants : [indiquer Prénom, Nom, sujet, origine financement, date de début, date de fin]
• Ren-Jie Wang, MonoHiggs avec Dark Matter, contrat ILP, dates : 11/2016 - 10/2019
• 6 Doctorants: [indiquer Prénom, Nom, sujet, origine financement, directeur, codirection, cotutelle,
date de début, date de fin]
Alexander
Leopold,
Improvement
of
the
Measurement
of
missing
transverse
energy
at
ATLAS
and
search
for
Dark
Ma=er
candidates
in
the
Higgs
to
two
photon
channel,
B.
Laforge
(dir.),
2017,
UPMC
Luis
Pascual
Dominguez,
Etude
des
couplages
du
boson
de
Higgs
à
l’aide
de
sa
désintégraPon
en
paires
de
photons,
J.
Ocariz
(dir.),
2017,
UPD
Jad
Zahreddine,
Mesure
de
précision
de
la
masse
du
quark
top,
F.
Derue
(dir.),
2017,
UPMC
Yufeng
Wang,
Search
for
a
new
resonance
decaying
into
two
photons
with
the
ATLAS
detector
at
LHC,
L.
Roos
(dir.)
2017,
cotutelle
Chine
(dir
Yanwen
Liu,
USTC)
Robert
Hankache,
CalibraPon
des
jets,
mesure
de
secPons
efficaces
et
recherche
de
Nouvelles
Physiques
dans
l’expérience
ATLAS,
B.
Malaescu
(dir.),
M.
Ridel
(dir.),
2016
UPD
Ahmed
Tarek,
Contraintes
sur
la
nouvelle
physique
lourde
à
l’aide
du
canal
Higgs
en
deux
photons,
S.
Laplace,
G.
Marchiori
(co-‐dir.)
,
2016,UPMC
2Ressources 2016-2018
Récapitulatifs de l’ensemble des ressources de l’équipe sur 2016-2017-2018:
Origine
2016
2017
2018
Prévision
DescripOon
2019
(pour
RP
connues)
AP
IN2P3
85000
77000
59000
Physique
(x
0.6
?)
(x
0.6
?)
IR
LHC
55000
50000
33000
Fonct.
(x
0.6
?)
(x
0.6
?)
5000
HGTD
TGIR
22000
HGTD
Labex
ILP
MS=
MS=60000
MS=60000
MS=60000
Postdoc
M&I=
M&I=5000
M&I=5000
M&I=5000
Accomp.
COPIN
M&I=
M&I=
M&I=
M&I=
14J
Échange
Fr-‐
15j
=
1350
7j
=
630
7j
?
demandés
Pologne
3Activités Scientifiques
Principales activités scientifiques de l’équipe:
•Activité 1: Physique Higgs-photons
– Prédictions du modèle standard
– Recherche de nouvelle physique au delà du modèle standard
– Recherche de la désintégration du boson de Higgs dans le canal Z + photon.
– Recherche de matière noire au-delà du contexte diphoton
•Activité 2: Physique du quark top
– Mesures de précision de la masse du quark top
– Développement des méthodes pour réduire des incertitudes systématiques sur la reconstruction des
jets et la modélisation des événements top-anti-top.
– Recherche de matière noire
•Activité 3: Physique avec les jets
– Mesures de sections efficaces inclusives
– Recherche de nouvelle physique au delà du modèle standard
– Amélioration de la calibration des jets
– Détermination de la résolution en énergie
•Activité 4: Préparation de la phase haute luminosité du LHC – projet HGTD
– Analyses des données des campagnes de tests en faisceau ayant ieu en 2016 et 2017
– Participation au développement d’algorithmes de reconstruction de jets et à l’optimisation des
performances du détecteur (identification des photons et mesure de l’énergie transverse manquante).
4Projets Techniques
Projet Technique HGTD
Responsable scientifique local: Didier Lacour
Responsable technique local: XXX
Description : Participation à la R&D, conception, tests et réalisation d’un détecteur hautement
granulaire pour la partie avant du détecteur ATLAS, pour la phase 2 du LHC
Liste des chercheurs participants:
[permanents]
T. Beau (50%) ; B. Laforge (10%) ; I. Nikolic (50%) ; S. Trincaz-Duvoid (50%) ; D. Lacour (50%)
[postdoc]
R. Wang (50%)
• 1 Doctorants: [indiquer sujet, financement, directeur, codirection, cotutelle, date de début, date de
fin]
Alexander
Leopold,
Improvement
of
the
Measurement
of
missing
transverse
energy
at
ATLAS
and
search
for
Dark
Ma=er
candidates
in
the
Higgs
to
two
photon
channel,
B.
Laforge
(dir.),
2017,
UPMC
Tache
de
qualifiacOon
ATLAS
:
Improvement
to
the
missing
ET
reconstrucPon
with
of
the
HGTD
informaPon:
The
development
of
the
MET
reconstrucPon
package
using
all
possible
informaPon
from
the
HGTD
detector
on
hard
objects:
electrons,
muons,
photons,
jets
and
taus.
-‐
The
development
of
soh
term
reconstrucPon
using
topo-‐clusters
in
the
HGTD
acceptance
to
help
going
beyond
TST
track
MET
soh
term
reconstrucPon.
-‐
The
performance
study
of
the
new
algorithm
with
respect
to
standard
ATLAS
MET
reconstrucPon.
5Faits marquants
• Mars
2016
ATLAS
:
ObservaPon
d'un
excès
à
une
masse
de
750
GeV
dans
le
spectre
diphoton
obtenu
avec
les
données
2015
du
LHC.
L’excès
n'est
pas
confirmé
par
les
données
2016.
• 2017
:
Aucune
preuve
d'existence
de
nouvelle
physique
au
delà
du
SM.
Compatibilité avec l’hypothèse Pas d’excès observé (à très grand
de bruit de fond en fonction de pt):
la masse pour γγ Interprétation en terme de limites
sur des modèles avec un boson
vecteur Z’.
6Faits marquants
• 2017
ATLAS
:
Mesure
de
la
secPon
efficace
de
producPon
des
jets
;
CalibraPon
des
jets
Combinaison de trois méthodes
Mesure doublement
pour la calibration des jets pour
différentielle de la section
différents objets référence
efficace inclusive des jets
7Faits marquants
• Juin
2017
ATLAS
:
prototypes
capteurs
silicium
pour
HGTD
(High
Granular
Timing
Detector)
testés
en
faisceaux
au
CERN
Setup HGTD test en faisceau Gain pour le senseur LGA51 en
2017 CERN fonction de la position
8Evolution anticipée (3-5 ans)
• Personnels
Sandrine Laplace : Mi-temps à partir d’avril 2018 Disponibilité fin 2018 (au plus tôt)
• Projets
– Physique Higgs-photons
Prédictions du modèle standard : propriétés, mécanismes de production, rapports d’embranchement,
recherche des désintégrations.
Mesure de sections efficaces différentielles de production, mesure des propriétés sous la symétrie CP.
Recherche de nouvelle physique au delà du modèle standard :
Recherche de nouvelles particules se désintégrant en paire de photons, recherche de particules de matière noire
(DM) produites en association avec un boson de Higgs.
Recherche de la désintégration du boson de Higgs dans le canal Z + photon.
A haute luminosité, études de performance de la reconstruction des photons et des électrons.
Compréhension de la détection des photons et des électrons pour faire baisser les erreurs systématiques.
Recherche de matière noire au-delà du contexte diphoton
Recherche Higgs+DM dans les canaux complémentaires H◊gg et H◊bb, recherche mono-top+DM)
Performances (reconstruction de l’énergie transverse manquante, calibration, etc.).
Recherche de DM sous forme de particule axion-like à longue durée de vie
– Physique du quark top
Mesures de précision de la masse du quark top
Mesures utilisant des événements top-antitop avec un quark b se désintégrant en b→J/psi→mu+mu- dans
l’état final, utilisant la masse invariante du système formé par un lepton issu du boson W et des deux muons issus
du J/psi
Développement des méthodes alternatives pour la réduction des incertitudes systématiques sur la
reconstruction des jets et la modélisation des événements top-anti-top.
Recherche de matière noire accompagnée d’un unique quark top (monotop).
9Evolution anticipée (3-5 ans)
• Projets
– Physique avec les jets
Mesures de sections efficaces inclusives de jets et de paires de jets.
Tests du modèle standard et recherches de nouvelle physique: tester l’équation du groupe de renormalisation
dans QCD, contraindre les fonctions de distribution des partons dans le proton.
En absence de signal de nouvelle physique, évaluation des limites pour différents modèles.
Amélioration de la calibration des jets, en particulier pour des jets larges relevants pour les recherches de
nouvelle physique avec des objets boostés.
Détermination de la résolution en énergie avec les méthodes Z-jet et la balance de deux jets
– HGTD
Initial Design Review » IDR – février 2018.
Ecriture du TDR pour la fin de l’année 2018.
Analyses des données des trois campagnes de tests ayant lieu en 2017.
Participation au développement d’algorithmes de reconstruction de jets et à l’optimisation des
performances du détecteur (’identification des photons et l’énergie transverse manquante).
Participation à la construction du détecteur comme site d’assemblage des modules de détecteur
(disponibilité du hall de montage du laboratoire, renfort en terme de personnel technique)
– GRID
Maintien et développement du Tier 2 ATLAS
Développement cloud computing (en cours)
Passage du réseau à 100 Gbit/s
Accès aux ressources HPC de Sorbonne Université
Convention LCG-FR en cours d'accord pour le financement pour 2018-2022
10Attentes (vis-à-vis de l’IN2P3)
• Remarque…
- Présence au CERN / prise de responsabilités importantes parfois limitée (en
particulier pour le personnel universitaire)
- Nombre limité de chercheurs sur certaines analyses (ex: top/jets)
- Niveau du budget pas assez important pour une présence accrue au CERN (Shifts,
séjours moyenne durée des doctorants…)
- Baisse du nombre de financements de thèses / post doc
11BACKUP
[ + Tous les documents jugés utiles pour la discussion]
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