Missions

Le candidat retenu dirigera le développement et l'achèvement de l'algorithme de reconstruction dans Super- et Hyper-Kamiokande. Le tout premier défi qu'il/elle devra relever sera d'intégrer la dernière pièce manquante de cet algorithme, la reconstruction des événements multi-anneaux. En parallèle, il/elle pourra également commencer à tester l'algorithme actuel sur les données d'étalonnage de Super-Kamiokande afin de valider ses performances, et développer un entraînement pour augmenter la robustesse de l'algorithme aux systématiques de l'expérience. Il sera enfin invité à appliquer l'algorithme aux données d'accélérateur (T2K-SK) et aux données atmosphériques, dans le but de mettre à jour les résultats phares de ces expériences et d'obtenir les toutes premières preuves de la violation de CP dans le secteur des leptons. Dans le cadre de cette tâche, le candidat développera et testera également le futur algorithme pour l'expérience Hyper-Kamiokande, et sera également en mesure de le tester sur les toutes premières données en 2028.
Pour ce faire, le candidat s'appuiera sur les équipes d'ILANCE, du LLR et de l'IPMU. Il aura l'opportunité de superviser plusieurs étudiants déjà largement impliqués dans ce développement à la fois sur les aspects informatiques (Machine Learning), de reconstruction et d'analyse des oscillations. Selon ses préférences, le post-doctorant sera également invité à participer à des développements phénoménologiques et à des tests utilisant le fitter d'oscillation de neutrinos, tels que la leptogenèse à basse énergie, l'unitarité du PMNS ou les modèles de symétrie de saveur leptonique, en collaboration avec des étudiants et des théoriciens s'attaquant déjà à ces tâches. Selon ses souhaits, le candidat pourrait également avoir l'opportunité unique de participer directement à la construction du détecteur Hyper-Kamiokande sur site (Kamioka).

Activités

- Développement d’un algorithme de reconstruction GNN, en particulier, identifiant les événements multi-anneaux.
- Test de l’algorithme sur les données de calibration de Super-Kamiokande, et les données d’accélérateur (T2K) et atmosphériques (SK).
- Participation à l'analyse d'oscillation de Super-Kamiokande et/ou T2K.
- Analyse des premières données d'Hyper-Kamiokande.
- Construction d'Hyper-Kamiokande.
- Présentation des résultats en meetings de collaboration et conférences.
- Publication dans des revues à comité de lecture.

Compétences

- Formation : doctorat en physique expérimentale des particules.
- Programmation : compétences en python, C++ et ROOT, bases en Fortran utiles.
- Langues : maîtrise de l'anglais parlé et écrit, niveau B2.
- Bonnes compétences en communication et capacité à travailler en équipe.

Compte tenu de la difficulté de la tâche, ce projet exige du candidat retenu de solides compétences en physique des neutrinos et en reconstruction d'événements. Une expérience importante en apprentissage automatique sera également appréciée. En outre, le candidat devra faire preuve d'une grande autonomie en physique et en recherche, et devra être capable et apprécier d'encadrer des étudiants pour atteindre les objectifs ambitieux de ce projet de reconstruction

Contexte de travail

Laboratoire ILANCE, CNRS-IN2P3/The University of Tokyo

ILANCE signifie "International Laboratory For Astrophysics, Neutrino And Cosmology Experiments" (Laboratoire international pour les expériences en astrophysique, neutrinos et cosmologie). Il s'agit d'un laboratoire commun au CNRS et à l'Université de Tokyo, situé sur le campus de Kashiwa de l'Université de Tokyo, dont les sujets de recherches principaux s’axent sur la cosmologie, la matière noire, la physique des neutrinos et des particules. Au cours de la prochaine décennie, les expériences prévues dans ces différents domaines ont le potentiel de révolutionner notre compréhension de la formation et de l'évolution de l'univers avec la participation des équipes d'ILANCE. Ce laboratoire international offre un nouvel environnement éducatif exceptionnel et des opportunités de recherche aux doctorants, post-doctorants et stagiaires français et japonais. Laboratoire sur site au Japon, ILANCE rassemble des chercheurs, étudiants, post-doctorants, ingénieurs et techniciens, du CNRS et d'institutions japonaises. Le laboratoire est composé de scientifiques étrangers pour des séjours de longue durée au Japon et de physiciens japonais.

Le groupe neutrino est dirigé par Benjamin Quilain et concentre ses recherches sur les expériences d'oscillation de neutrinos au Japon : T2K, Super-Kamiokande et Hyper-Kamiokande. Le groupe est constitué de deux chercheurs permanents, d'un post-doctorant et de 5 doctorants qui ont une position conjointe entre ILANCE et le Laboratoire Leprince-Ringuet (UMR7638).

Dans le contexte du sujet proposé, le chef de groupe dirige l'effort de reconstruction d'Hyper-Kamiokande, ainsi que les groupes de travail d'analyse des oscillations T2K. De plus, le groupe collabore avec le groupe IPMU (P. De Perio et al.) et les ingénieurs logiciels du LLR afin de construire un leadership fort dans les algorithmes basés sur l'apprentissage automatique qui seraient utilisables, robustes et bien testés avant le début d'Hyper-Kamiokande.

Une fois par an, un voyage de quelques semaines en France est nécessaire. Des voyages potentiels à Kamioka et/ou Kyoto sont prévus pour finaliser l'analyse et/ou participer au shift/construction du détecteur.