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Sujets de thèse
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DRF : Sujet de thèse SL-DRF-21-0105

DOMAINE DE RECHERCHE
Physique des particules / Physique corpusculaire et cosmos
INTITULÉ DU SUJET Français English

Physique de précision du boson Z avec le détecteur Atlas au LHC

RÉSUMÉ DU SUJET

La the`se de´butera a` l'automne 2021. ATLAS, l'une des expe´riences majeures du LHC au CERN, se pre´pare a` l'augmentation de luminosite´ attendue au Run3 et au HL-LHC. La premie`re partie de la the`se est consacre´e a` une ta^che de qualification qui pourrait consister soit a` participer a` la mise en service des nouveaux de´tecteurs de muons de l'expe´rience, soit a` participer a` l'effort d'e´talonnage des impulsions des muons en vue du Run3, qui de´butera en 2022. Les deux options sont e´troitement lie´es au sujet principal de la the`se. La the`se sera suivie par une mesure de physique de pre´cision dans le domaine du boson Z avec les donne´es d'ATLAS.

Le sujet se concentre sur la physique de pre´cision e´lectrofaible dans ATLAS. Le but est de mesurer avec la meilleure pre´cision possible l'angle de me´lange e´lectrofaible, ainsi que la masse du boson Z, en utilisant les donne´es Run2 et Run3. Le canal explore´ est celui du boson Z se de´sinte´grant en une paire muon-antimuon. L'e´tudiant travaillera sur l'e´talonnage de l'impulsion des muons en utilisant la re´sonance J/Psi comme chandelle standard, et re´duira e´galement, gra^ce a` des me´thodes d'ajustement avance´es, les incertitudes lie´es aux fonctions de distribution des partons (PDF). Ces mesures devraient conduire a` une forte ame´lioration de l'ajustement e´lectrofaible et ainsi contraindre conside´rablement le Mode`le Standard, ainsi que la physique au-dela` du Mode`le Standard.

Le groupe ATLAS au CEA Paris-Saclay participe à plusieurs améliorations du détecteur à moyen et long terme: le remplacement d’une partie des chambres à muons du spectromètre à muons (New Small Wheel), l’amélioration du système de déclenchement du calorimètre électromagnétique, ainsi que le remplacement du système interne de détection des traces chargées (ITK). Il a une expertise mondialement reconnue en physique de précision électrofaible, à savoir avec les mesures de sections efficaces des bosons Z, W et de Higgs ainsi qu’à travers la mesure de masse du boson W, réalisée pour la première fois au LHC. Cette expertise repose sur de solides compétences dans la reconstruction des muons et l’alignement du spectromètre à muons, ainsi que dans l’identification des électrons et des photons.

FORMATION NIVEAU MASTER RECOMMANDÉ

M2 de physique théorique ou M2 de physique expérimentale des hautes énergies

INFORMATIONS PRATIQUES
Institut de recherche sur les lois fondamentales de l’univers
Service de Physique des Particules
Groupe Atlas (ATLAS)
Centre : Saclay
Date souhaitée pour le début de la thèse : 01/09/2021
PERSONNE À CONTACTER PAR LE CANDIDAT

Fabrice Balli  

CEA
DRF/IRFU/DPHP/Atlas
Irfu/DPHP
Bât 141
CEA-Saclay
91191 Gif-sur-Yvette Cedex

Téléphone : 33169081715

UNIVERSITÉ / ÉCOLE DOCTORALE
Paris-Saclay
PHENIICS
DIRECTEUR DE THÈSE

Fabrice Balli

CEA
DRF/IRFU/DPHP/Atlas
Irfu/DPHP
Bât 141
CEA-Saclay
91191 Gif-sur-Yvette Cedex