Missions

La prochaine génération de collisionneurs, seconde priorité de la feuille de route européenne pour la physique des particules, étudiera la physique du Higgs et électrofaible avec une précision sans précédent. L'une des options instrumentales pour atteindre une haute précision sur les di-jets issus des désintégrations des bosons est l'utilisation de méthodes de flux de particules avec des détecteurs optimisés, en particulier des calorimètres imageurs à haute granularité.

Récemment, le potentiel d'un chronométrage précis dans ces calorimètres a été réalisé : nettoyage des événements, identification des particules par temps de vol, mais aussi un suivi plus facile des contributions des particules dans les calorimètres, l'une des clés de voûte des méthodes de flux de particules.
Le contrat ANR T-Calo vise précisément cet objectif pour les 4 prochaines années.

Il propose d'évaluer le potentiel et les limites d'une mesure 5D des gerbes et jets de particules, sur la base de simulations détaillées. L'ensemble de l'évaluation sera couvert : reconstruction de la douche, séparation et correspondance, reconstruction du jet et performances physiques. Cela permettra de définir les implications sur le développement du matériel et la conception des expériences.

Activités

- Compréhension de base du timing des gerbes, à l'aide de simulations MC réalistes, incluant les effets instrumentaux.
- Développement d'une technique innovante pour utiliser le timing dans les algorithmes afin de les rendre plus simples, plus robustes et plus performants. Cette technique s'étendra à l'identification des particules.
- Établissement du gain de performance pour de multiples cas de physique à basse et haute énergie, et plus particulièrement pour la physique de Higgs.
- Diriger les efforts en vue d'un rapport sur les performances attendues près de l'usine de Higgs.

Compétences

- Bonne base en physique instrumentale des particules : mesures calorimétriques, reconstruction et techniques de Monte-Carlo GEANT4.
- Programmation en python et C++ ; la connaissance de ROOT est un plus.
- Sens de l'organisation et de la communication ; des rapports fréquents aux différentes parties prenantes (équipe, collaborateurs, collaborations DRD6 et ILD, projets accélérateurs (FCC, ILC, CEPC), ateliers ECFA Higgs/EW/Top, conférences) sont à prévoir, ainsi qu'avec les autres équipes de recherche du laboratoire (CMS, ions lourds, ...)

Contexte de travail

Le travail sera effectué dans le groupe e-collider au LLR, École polytechnique, à partir de mars 2024, et en étroite relation avec des physiciens seniors à l'origine des concepts de flux de particules, des ingénieurs en électronique, des collègues et des doctorants du programme T-Calo à Lyon.

Le travail est également susceptible de profiter à la mise à niveau de CMS, en particulier le HGCAL, avec une équipe solide au LLR, et d'autres installations futures (EIC).

Contraintes et risques

Des voyages internationaux (Allemagne, CERN, Japon et Chine) sont à prévoir.