Description du sujet de thèse

Le travail de thèse proposé porte sur l'étude du « jet quenching » par la mesure de jets de saveurs lourdes à partir des données collectées avec l'expérience ALICE au cours du Run 3 du Grand Collisionneur de Hadrons (LHC).
Ce travail doctoral vise à élucider la dépendance du phénomène de jet quenching selon la saveur du parton à l’origine du jet en mesurant et caractérisant les jets contenant des saveurs lourdes produits dans les collisions d'ions lourds de haute énergie. L'objectif ultime est d'améliorer notre compréhension des propriétés de transport du plasma de quarks et de gluons (QGP). Les quarks lourds, tels que le quark charmé et le beau, qui donnent naissance aux jets de saveurs lourdes, sont en effet supposés subir une perte d'énergie réduite en raison de l'effet « dead-cone ». Ce phénomène résulte de la masse du quark, qui supprime l'émission de gluons à petits angles, limitant ainsi la radiation dans une région en forme de cône autour de sa direction de mouvement.
Le détecteur ALICE a subi d'importantes améliorations lors du Long Shutdown 2 (LS2) du LHC, renforçant ses capacités de détection pour le Run 3. Ces améliorations comprennent la mise à niveau du système de trajectographie interne avec l'installation de nouveaux détecteurs à pixels en silicium et le remplacement des chambres de lecture de la chambre à projection temporelle (TPC). En plus d'une augmentation drastique du taux d'acquisition des données et, par conséquent, des statistiques accumulées, ces améliorations permettent une meilleure résolution sur la mesure de l’impulsion des traces, une efficacité accrue et une identification des particules améliorée, offrant ainsi une précision inégalée pour les mesures de particules et de jets de saveurs lourdes.
En étudiant le comportement des jets de saveurs lourdes produits dans les collisions Pb–Pb au LHC, ce travail de thèse fournira des informations essentielles sur les mécanismes de perte d'énergie des partons dans le QGP, nous permettant par là même d’obtenir une compréhension approfondie des propriétés QGP.
Ce travail de recherche permettra d’améliorer notre compréhension du QGP et de l'interaction forte, avec des implications plus larges pour la physique nucléaire à haute énergie et des retombées technologiques potentielles issues des améliorations des détecteurs. Le projet impliquera une collaboration étroite avec les membres de l’équipe ALICE du LPSC et pourra bénéficier de partenariats interinstitutionnels, soutenus par des ressources informatiques et des outils logiciels pour l'analyse des données et les simulations. Le calendrier prévu s'étend sur trois ans, en commençant par une revue de la littérature et des études théoriques, suivie par l'analyse des données et le développement d'algorithmes, et se concluant par l'affinement des modèles, la finalisation des résultats et la rédaction de la thèse.

Activités :
•Les activités concerneront la reconstruction des jets ainsi que l’étiquetage de leur saveur à l'aide de techniques avancées d'apprentissage automatique, telles que les algorithmes d'apprentissage profond pour la reconstruction de vertex secondaires et les arbres de décision boostés pour l'identification des traces déplacées.
•Les résultats expérimentaux seront ensuite comparés aux modèles théoriques et aux simulations. En plus des observables standards comme les spectres en impulsion transverse ou les fonctions de fragmentation, des observables originales de sous-structure pourront être introduites, telles que l’angle d’ouverture ou la répartition de l'impulsion transverse entre 2 sous-jets.
•Le ou la candidat(e) retenu(e) contribuera également au projet novateur de mise à niveau ITS3 du système de trajectographie interne (ITS) de l’expérience ALICE, utilisant une technologie de pointe de capteurs à pixels actifs monolithiques (MAPS). Le détecteur ITS3, composé de trois couches véritablement cylindriques de capteurs MAPS de grande taille en technologie 65 nm, renforcera considérablement les capacités physiques de l’expérience ALICE pour le Run 4. Cette mise à niveau améliorera les mesures des mésons et baryons de saveurs lourdes, fournissant des informations précieuses sur l'interaction des quarks charme et beauté lors de leur traversée du plasma.

Contexte de travail

Le laboratoire de Physique Subatomique et de Cosmologie de Grenoble (LPSC) (http://lpsc.in2p3.fr) est une unité mixte de recherche associant le CNRS-IN2P3, l'Université Grenoble Alpes (UGA) et l'école Grenoble INP, pour un effectif moyen d'environ 230 personnes.
La personne recrutée sera affectée dans le groupe de recherche ALICE composé de 4 chercheurs et enseignants-chercheurs, 1 post-doctorant et un doctorant


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.