Missions

L’équipe JUNO-IJCLab, propose un poste de postdoctorant pour des recherches fondamentales en physique des neutrinos dans le cadre de l’expérience JUNO. L’équipe est à l’origine de la conception et des principales contributions au système dit de « double calorimétrie », nécessitant deux systèmes de lecture de la lumière, et a proposé le système dit des « petits PMT ». Les activités principales sont aujourd’hui centrées sur le programme de physique imminent, le démarrage de la prise de données étant en cours — la mise en service du détecteur est actuellement en cours.
L’objectif scientifique principal porte sur la mesure de haute précision des oscillations de neutrinos avec JUNO, notamment la détermination de l’« ordre des masses » et la mesure à une précision au-dessous du pourcent de tous les autres paramètres (θ12, δm² et Δm²). La stratégie principale consiste à exploiter la précision supplémentaire offerte par la nouvelle technique de « double calorimétrie », tant pour la calibration du détecteur que pour la physique de haute précision.
Le candidat retenu jouera un rôle clé dans l’analyse des premières données de JUNO, attendues en 2025. Ses contributions incluront : a) le raffinement du modèle énergétique de JUNO, élément fondamental de l’expérience, b) l’optimisation de l’utilisation de la double calorimétrie pour améliorer la reconstruction d’énergie et la calibration du détecteur, et c) le développement et l’amélioration d’outils statistiques, notamment le « fitter », afin de permettre des mesures de précision et de l’ordre de masse. La recherche sera menée au sein de la collaboration internationale JUNO, en étroite coopération avec les équipes de l’IJCLab et de Subatech, avec des missions régulières de recherche en Chine et dans d’autres pays partenaires, notamment en Asie et au Brésil.
L’objectif principal est de contribuer de manière déterminante au programme scientifique de JUNO tout en favorisant une recherche innovante à fort impact. Le postdoctorant devra se rendre régulièrement en Chine, près du site expérimental de JUNO, pour des séjours prolongés. L’une des tâches attendues est de participer activement aux opérations de calibration du détecteur dans le cadre du programme scientifique de la double calorimétrie. Cette implication sera particulièrement intense pendant la phase initiale de prise de données (environ 1 an), y compris lors de la mise en service du détecteur.

Activités

Le candidat retenu devra jouer un rôle moteur dans les activités suivantes :
• Analyses physiques JUNO (données du détecteur et simulation) en physique des oscillations de neutrinos pour la mesure de l’ordre de masse et des autres paramètres du modèle dans la sensibilité de JUNO.
• Opérations du détecteur JUNO (shifts), mise en service et calibration.
• Une expérience en reconstruction d’événements, analyse de données et simulation de détecteurs (Geant4) est indispensable. Une expérience en instrumentation est un atout.
• Maîtrise du C++ et de ROOT exigée ; l’expérience avec Python est fortement souhaitée.
• Développement et optimisation des analyses et études basées sur la double calorimétrie pour améliorer la précision globale de JUNO.
• Participation à la rédaction des publications (plusieurs sont envisagées).
• Prise d’initiative sur d’autres cas ou techniques de physique possibles pour un contrôle systématique ultime dans l’analyse finale de JUNO.
• Participation active à l’encadrement potentiel d’étudiants en thèse ou de niveau licence/master.
• Implication dans les activités scientifiques et collaboratives de la collaboration internationale JUNO.

Compétences

• Doctorat en physique des particules ou dans une discipline proche — une priorité sera donnée aux spécialistes des neutrinos.
• Une expérience dans le domaine des neutrinos de réacteur est particulièrement appréciée.
• Maîtrise des techniques modernes d’analyse de données en physique des hautes énergies (ROOT, etc.) et en instrumentation.
• Connaissance et maîtrise de Geant4 seront un avantage.
• La maîtrise de l’anglais est indispensable (écrit et oral) — contexte d’équipe et de collaboration internationale. La connaissance du chinois serait appréciée mais n’est pas requise.
• Compétences en collaboration, communication et gestion en milieu international.
• Capacités d’analyse, de résolution de problèmes et de jugement critique.
• Esprit d’équipe et capacité à travailler de façon autonome.

Contexte de travail

Le Laboratoire de Physique des 2 Infinis Irène Joliot-Curie (IJCLab) est une UMR placée sous la tutelle du CNRS (IN2P3), de l’Université Paris-Saclay et de l’Université de Paris, située sur le campus d’Orsay de l’Université Paris-Saclay, à 20 km au sud de Paris, facilement accessible par le RER. Le laboratoire regroupe environ 560 personnels permanents (340 ingénieurs, techniciens et administratifs, et 220 chercheurs et enseignants-chercheurs) et environ 200 personnels non permanents, dont 120 doctorants. Ses thématiques de recherche couvrent la physique nucléaire, la physique des hautes énergies, la physique théorique, l’astroparticule, l’astrophysique et la cosmologie, les accélérateurs de particules, l’énergie, l’environnement et la santé.
Le candidat sera intégré à l’équipe JUNO-IJCLab, reconnue pour son expertise en physique fondamentale des neutrinos. L’expérience JUNO est l’une des plus vastes expériences de physique des oscillations de neutrinos, avec une sensibilité inégalée à plusieurs paramètres d’oscillation comme δm², θ12 et |Δm²|, et une capacité unique à déterminer l’ordre des masses atmosphérique (signe de ±Δm²). Une mesure indépendante de θ13 basée uniquement sur la forme du spectre est également possible. Par ailleurs, en raison de la taille du détecteur (20 kilotonnes), JUNO est l’un des détecteurs les plus sensibles aux supernovae, aux géo-neutrinos, ainsi qu’à la désintégration du proton. Des sensibilités aux neutrinos solaires et atmosphériques sont également à l’étude.
Les recherches proposées s’inscrivent dans le cadre international de JUNO à l’IJCLab, avec des missions fréquentes en Chine et dans d’autres pays partenaires en Asie et en Europe. L’objectif principal est d’apporter des contributions scientifiques significatives au programme en développement de JUNO et, si possible, d’introduire des idées novatrices pertinentes. L’équipe se concentre sur la mesure de précision des paramètres d’oscillation des neutrinos et la détermination de l’ordre de masse des neutrinos au sein de la collaboration JUNO.
Ce poste est financé par l’Agence Nationale de la Recherche (ANR) dans le cadre du projet « First Per-Mille Precision and 5σ Neutrino Mass Ordering Determination with JUNO ». Coordonné par Subatech en collaboration avec IJCLab , ce projet vise à exploiter les premières données de JUNO, dans le but de :
a) atteindre une précision sans précédent dans les expériences d’oscillation de neutrinos, avec une précision au millième tout en contrôlant rigoureusement les systématiques via des techniques expérimentales innovantes
b) établir la première détermination robuste de l’ordre de masse des neutrinos (NMO)
c) renforcer les synergies entre les expériences neutrino, en maximisant la précision autonome de JUNO et en renforçant son potentiel de découverte — jusqu’à atteindre une signification de 5σ sur l’ordre des masses.
Des études approfondies menées par nos équipes, aujourd’hui publiées, ont démontré la faisabilité de ce programme de physique ambitieux. De nombreuses avancées découlent de la conception de la double calorimétrie du détecteur JUNO, développée par nos équipes. Cette innovation améliore considérablement le contrôle des systématiques du détecteur, augmentant ainsi le potentiel de découverte de JUNO.
IJCLAB fonde sa politique de recrutement sur la promotion de l'égalité, de la diversité et de l'inclusion. Valeurs essentielles, elles permettent le développement professionnel des agents, véritables acteurs d'une réussite collective, mais également le développement du laboratoire lui-même.



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 du MESR.

Contraintes et risques

Une partie du travail se déroulera en Chine dans le cadre des opérations expérimentales de JUNO. Des séjours prolongés en Chine, ainsi que dans d’autres pays, sont prévus dans le cadre de la collaboration internationale.