Missions

Le post-doctorant fera partie de l’équipe PhLIPPER du LULI (Laboratoire pour l'Utilisation des Lasers Intenses) à l’École Polytechnique. Ce poste s’inscrit dans le cadre du projet g4QED et de l’exploitation du laser multi-petawatt Apollon, avec pour objectif l’étude et le développement de sources de photons gamma de très haute énergie dans le régime de champs forts de l’électrodynamique quantique (SF-QED).

Le projet porte sur le soutien théorique et numérique aux expériences menées sur Apollon (et autres installations), à la fois pour l’étude des conditions d’interaction laser-cible et le projet de diagnostiques adaptées, mais aussi pour l’interprétation des données. Les simulations seront réalisées avec (i) le code PIC Smilei, et le développement de modules physiques spécifiques (Bremsstrahlung, Bethe-Heitler) portés sur GPU ; (ii) les codes MoteCarlo (Geant4 et FLUKA).

Activités

La liste des activités principales de la personne recrutée sera la suivante :
• L'interprétation des expériences réalisées sur Apollon visant à produire des photons gamma (MeV à GeV) par interaction laser-plasma.
• La modélisation des processus d'émission de photons gamma (Bremsstrahlung, diffusion Compton inverse non-linéaire) et de production de paires électron-positron.
• Le développement et l'implémentation de modules Monte-Carlo dans le code Smilei pour simuler ces processus.
• Le portage et l'optimisation de ces modules sur architectures GPU, en collaboration avec la Maison de la Simulation (MdlS).
• La modélisation, simulation et optimisation de diagnostics adaptés pour les photons d'haute énergie et particules.
• L'élaboration de techniques d'analyse et déconvolution.
• La participation à l'encadrement de projets de recherche d'étudiants de niveau Master et au développement d'une offre d'e-learning utilisant Smilei dans le cadre de l'EUR Plasma Science et Technologie.
• La diffusion des résultats par la rédaction d'articles scientifiques et la présentation lors de conférences internationales.

Compétences

Les compétences attendues sont :
• Physique des plasmas, interaction laser-plasma, ou électrodynamique quantique en champs forts.
• Solides compétences en simulation numérique (Particle-In-Cell et Monte-Carlo), avec expérience sur des codes comme Smilei, WarpX, EPOCH, PIConGPU, Geant4.
• Expérience en développement et optimisation de codes scientifiques, notamment sur architectures parallèles et GPU.
• Bonne connaissance des processus de radiation en interaction laser-plasma (Bremsstrahlung, Compton inverse, SF-QED).
• Compétences avérées en analyse de données expérimentales en physique des plasmas.
• Très bonne maîtrise de l’anglais, à l’écrit comme à l’oral ; la maîtrise du français serait un atout mais n’est pas obligatoire.
• Autonomie, esprit d’initiative, capacité d’adaptation, travail en équipe interdisciplinaire, et compétences pédagogiques.

Contexte de travail

Le poste est proposé au sein du Laboratoire pour l'Utilisation des Lasers Intenses (LULI), une unité mixte de recherche (UMR) de l'École Polytechnique, du CNRS, du CEA et de Sorbonne Université. Le laboratoire est situé sur le campus de l'École Polytechnique (Palaiseau), à l'Orme des Site des Merisiers (Saclay) et sur le campus Jussieu de Sorbonne Université à Paris. Le laboratoire compte environ 100 personnes (65 ingénieurs et techniciens et 35 chercheurs). C’est un centre de recherche académique et un centre de formation en physique des plasmas chauds et en optique laser. Le laboratoire LULI met à disposition de la communauté scientifique des chaînes laser et des moyens expérimentaux compétitifs adaptés aux recherches sur la physique des plasmas chauds et denses créés par les lasers. Le LULI joue un rôle clé dans le développement des lasers de très haute intensité, en particulier le laser Apollon.
Le projet s’inscrit dans un cadre collaboratif avec d'autres laboratoires du plateau de Saclay (CEA, LOA, etc), notamment via le développement du code Smilei et la réalisation d’expériences collaboratives. La collaboration avec la Maison de la Simulation permettra de bénéficier d’une expertise avancée en calcul haute performance et en optimisation logicielle sur GPU.

Le poste se situe dans un secteur relevant de la protection du potentiel scientifique et technique (PPST), et nécessite donc, conformément à la réglementation, que votre arrivée soit autorisée par l’autorité compétente.

Contraintes et risques

Des déplacements de courte durée en France (notamment sur l'installation Apollon) et à l’étranger (conférences, collaborations) sont à prévoir.