Missions

La Phase-II de la mise à niveau du détecteur ATLAS le préparera à la phase de haute luminosité du LHC (HL-LHC), augmentant ainsi son potentiel de découverte. Le groupe ATLAS du CPPM est responsable de la conception et de la production de la carte électronique de lecture pour la Phase-II de mise à niveau du calorimètre LAr. Cette carte est équipée de FPGA de dernières générations capables d'exécuter des algorithmes complexes. Le CPPM mène un projet visant à développer des réseaux de neurones capables de fonctionner sur ces FPGA pour améliorer la résolution énergétique dans le calorimètre dans les conditions d’empilement élevé du HL-LHC. Fort de son expérience sur le calorimètre LAr, le CPPM est également impliqué dans la reconstruction et l'identification des photons. Cette expertise est utilisée pour jouer un rôle de premier plan dans la recherche de la production de paires de bosons de Higgs se désintégrant en deux photons et deux jets de quark b (HH → bbγγ). La personne sélectionnée est appelée à jouer un rôle de premier plan dans la préparation de la mise à niveau du calorimètre LAr, notamment dans les études liées à l'impact de cette mise à niveau sur la reconstruction des photons. Il est également attendu qu'elle contribue à la recherche de HH → bbγγ avec les données du Run3 d'ATLAS et prépare cette recherche pour le HL-LHC. Elle travaillera au sein d'une équipe composée de trois chercheurs permanents et de deux doctorants.

Activités

Les réseaux de neurones pour calculer l'énergie dans le calorimètre LAr sont déjà développés et implémentés dans le système de simulation de l'électronique de lecture du LAr d’ATLAS. Par ailleurs, un doctorant travaille actuellement sur l'amélioration de ces réseaux. La personne sélectionnée dirigera un effort visant à quantifier l'amélioration de la reconstruction et de l'identification des photons grâce à l'utilisation de ces réseaux de neurones. Elle devra adapter la reconstruction des clusters électromagnétiques et des photons dans le calorimètre, ainsi que la calibration et l'identification des photons, afin de tirer parti de la résolution énergétique améliorée dans les cellules individuelles. Des contributions à l'amélioration du réseau de neurones LAr et/ou au développement de techniques d'apprentissage automatique supplémentaires pour améliorer l'identification des photons sont également envisagées. L'évaluation de l’impact de ces améliorations sur les mesures impliquant H→γγ au HL-LHC est attendue. Parallèlement, la personne sélectionnée contribuera à la recherche actuelle sur HH→bbγγ avec les données du Run3 d'ATLAS, en collaboration avec un autre doctorant travaillant sur ce sujet au CPPM. Le poste est basé au CPPM pour deux ans avec des déplacements fréquents à CERN.

Compétences

La personne sélectionnée doit être titulaire d'un doctorat en physique des particules et avoir au maximum deux ans d'expérience professionnelle après l'obtention de son doctorat. Une expérience avec les langages de programmation tels que C++ et Python est requise. L'expérience en apprentissage automatique est un atout, mais n'est pas obligatoire. De solides compétences en communication en anglais sont attendues.

Contexte de travail

Situé au cœur du Parc National des Calanques, sur le campus de Luminy, le CPPM est un laboratoire de recherche commun au CNRS et à Aix-Marseille Université, qui compte environ 180 chercheurs, ingénieurs et doctorants. Le laboratoire étudie des sujets allant de la physique des particules à la physique des astroparticules et à la cosmologie, avec une forte force technologique en électronique, mécanique, instrumentation et informatique, permettant la conception et la construction de systèmes de détection de pointe, souvent appelés à fonctionner dans des conditions extrêmes : dans les profondeurs de la mer, dans l'espace ou sous terre. La plupart de nos recherches sont menées dans le cadre de collaborations scientifiques internationales de premier plan et nos contributions sont reconnues dans le monde entier. Le CPPM s'engage à mener des recherches éthiques et à promouvoir la diversité et l'inclusion sur le lieu de travail, et fournit un soutien administratif et logistique aux nouveaux arrivants, en particulier aux doctorants. (plus de détails ici : https://www.cppm.in2p3.fr/web/fr/index.html)

Le groupe ATLAS du CPPM se compose d'environ cinquante personnes, dont quatorze physiciens et cinq doctorants. Le groupe a joué un rôle majeur dans la conception et la construction des calorimètres électromagnétiques, du trajectographe à pixels et du système de déclenchement du détecteur ATLAS. Il a également contribué de manière significative à la découverte du boson de Higgs et se concentre désormais à l'étude de la production de paires de bosons de Higgs afin de mesurer l’auto-couplage. En plus de contribuer de manière essentielle à l'analyse des données enregistrées par ATLAS, le groupe mène d’importants efforts pour mettre à niveau ce détecteur, en particulier son calorimètre à Argon Liquide (LAr), afin de l'adapter aux améliorations prévues de l'accélérateur LHC, notamment l'augmentation significative de la luminosité.