Laboratoire d'Annecy de Physique des Particules

CSI : Christopher ALLENE et Leo BOUDETVendredi 27 octobre 2023 à 14hPetit Amphi

2023-09-22T13:38:32Z

M2 Internship : Measurement of the double Higgs boson production in the bbγγ channel with Run 2 and Run 3 data

2023-09-21T07:56:56Z

The measurement of the Higgs self-coupling at the LHC is of fundamental importance since it is the only way to experimentally assess the properties of the Higgs potential in a model-independent way. The most promising channel to perform such a measurement is HH → bbγγ process, that retains one of the largest sensitivities to the double Higgs production, and will be the focus of the ATLAS Higgs physics program at the LHC Run 3. The internship will focus on the development of the new ATLAS search for the HH → bbγγ process using the full LHC Run 2 and the partial Run 3 datasets, by exploring innovative analysis techniques such as a Kinematic Fit of the bbγγ system to improve the H → bb resolution ; novel Machine-Learning-based photon identification to increase the H → γγ signal efficiency especially for low transverse momentum photons ; and the Matrix Element Method to improve the global signal-to-background discrimination. The analysis will be performed with the joint Run 2 and (partial) Run 3 dataset. The internship will take place within the focus of to the current activities of the ATLAS LAPP Group dedicated to the Higgs and double-Higgs studies. It will require a regular presence at CERN, and could potentially evolve on a PhD thesis project.

The M2 internship can be expanded into a PhD project focused on the measurement and interpretation of the HH → bbγγ signal exploiting the full LHC Run 2 and Run 3 datasets.

The project will explore the separate treatment of various HH production modes to improve the analysis sensitiv- ity, and the final measurement will be designed to be robust against any deviation from the SM predictions, and to maximize sensitivity when interpreted in the context of Effective Field Theories (EFTs), such as the HEFT model. The analysis work will take place in the broader context of the ATLAS search for di-Higgs production in various decay channels, and a participation to Run 2 and Run 3 di-Higgs combination is foreseen. In parallel, the student will contribute to the improvement of the photon performance in ATLAS, with a strong connection to the understanding of the performance of the ATLAS Liquid Argon electromagnetic calorimeter with Run 3 data.

The duration of the PhD thesis is three years. The geographical proximity of LAPP and CERN, about 50 km and 35' drive, will allow a strong involvement both with the data taking and detector operation and with the partici- pation in person to the working meetings of the ATLAS (di)Higgs Group. A period of several months of continuous presence at CERN is foreseen.

supervisor : Marco Delmastro
Phone Number : +33 4 50 09 17 85 (LAPP), +41 75 411 86 90 (CERN)
email :marco.delmastro@cern.ch

CSI : Cervanne GRIMAUD et Cyann PLARDVendredi 22 septembre 2023 à 14hAuditorium Marcel Vivargent

2023-09-19T12:10:09Z

- Séminaires & Soutenances

Stage M2 - Recherche de nouveaux phénomènes grâce à des mesures de précision dans l'état final du dilepton au LHC

2023-09-18T11:35:23Z

De nombreuses preuves expérimentales indiquent que le modèle standard de la physique des particules (SM) est une approximation à faible énergie d'une théorie plus complète. Comme les phénomènes au-delà du SM n'a encore été observés au LHC, les mesures de précision des processus SM sont devenues plus intéressantes en raison de leur sensibilité unique aux nouveaux phénomènes à des échelles de masse hors de portée de la production directe au LHC.

Ce stage portera sur la production d'un système dilepton à partir d'un état initial quark-quark (processus Drell-Yan). Ce processus a été crucial pour l'établissement du SM grâce à la découverte des mésons J/ψ et Υ dans les années 1970 et des bosons Z et W dans les années 1980. Les mesures de ce processus dans le régime de masse élevée sont utiles pour contraindre de nouveaux phénomènes dans le cadre de la théorie effective, en profitant de sa signature propre dans détecteur. La sensibilité à de nouveaux phénomènes pourrait être encore améliorée en associant à la production de dileptons des jets supplémentaires provenant du quark bottom. De puissants tests d'universalité des leptons peuvent être effectués en recherchant les écarts entre les différentes saveurs de leptons dans cette région.

Le projet se concentrera sur l'analyse des états finaux des diélectrons et des dimuons en association avec des jets provenant du quark bottom dans les données du LHC Run-2 (2015-2018) collectées avec le détecteur ATLAS. Le stagiaire fera l'interprétation des mesures de la section efficace dans le cadre de la théorie effective. Ce travail sera réalisé au sein du groupe ATLAS au LAPP à Annecy. Le LAPP est situé à 50 km du CERN. Un bon niveau d'anglais parlé est requis. Le projet impliquera de la programmation, une connaissance du C++ ou du langage python est donc recommandée.

Les candidats potentiels doivent contacter les responsables de stage par e-mail.

La thèse se concentrera sur les mesures Drell-Yan combinées des Run 2 et Run 3 (2022-2025) dans les canaux des leptons légers ev/μv/ee/µµ. La partie technique de la thèse se concentrera sur les améliorations innovantes des performances des électrons dans ATLAS dans les environnements d'analyse physique et temps réel (déclencheur) en appliquant les techniques d'apprentissage automatique.

Les travaux seront réalisés dans le cadre de l'ERC Consolidator Grant DITTO (2023-2028).

La durée de la thèse est de trois ans. Un séjour prolongé au CERN est possible pendant la thèse de doctorat. La proximité géographique du LAPP avec le CERN facilite l'implication directe de l'étudiant dans la vie de l'expérience y compris la participation au fonctionnement des détecteurs et les réunions de collaboration. Les contacts avec les théoriciens sont également facilités par la présence du laboratoire de physique théorique LAPTh dans le même bâtiment.

Responsable de stage : Tetiana Berger-Hryn'ova , Daniel Lewis
Téléphone : 0450091677
mail : hrynova@lapp.in2p3.fr, daniel.lewis@cern.ch

Stage M2 - Améliorations des performances des électrons pour la recherche de nouveaux phénomènes dans l'expérience ATLAS

2023-09-18T11:30:36Z

Le groupe ATLAS du LAPP travaille sur un ensemble complet de mesures de sections efficaces différentielles de la production de dileptons (processus Drell-Yan) dans le cadre de l'ERC Consolidator Grant DITTO (2023-2028). Ces mesures de processus Drell-Yan à masse élevée, basées sur les ensembles de données combinés des Runs 2 (2015-2018) et Run 3 (2022-2025) du LHC, seront utilisées pour sonder de nouveaux phénomènes à des échelles de masse hors de portée de la production directe au LHC à travers le cadre de théorie effective. Pour garantir la meilleure précision possible de ces mesures, ce stage se concentrera sur les améliorations innovantes apportées aux algorithmes d'étalonnage et d'identification des électrons d'ATLAS dans des environnements d'analyse physique et temps réel (déclencheur) appliquant les techniques d'apprentissage automatique. Ce travail sera réalisé au sein du groupe ATLAS du LAPP à Annecy et basé sur les données du LHC Run 3 qui sont actuellement collectées avec le détecteur ATLAS au CERN. Le LAPP est situé à 50 km du CERN. Les candidats potentiels doivent contacter les responsables de stage par e-mail.

La thèse se concentrera sur les mesures de section efficace différentielle de Drell-Yan à haute masse pour les données combinées ATLAS de Run 2 et Run 3 (2022-2025) dans les canaux des leptons légers ev/μv/ee/µµ ou dans les états finaux τv et ττ. La durée de la thèse est de trois ans. Un séjour prolongé au CERN est possible pendant la thèse de doctorat. La proximité géographique du LAPP avec le CERN facilite l'implication directe de l'étudiant dans la vie de l'expérience y compris la participation au fonctionnement des détecteurs et les réunions de collaboration. Les contacts avec les théoriciens sont également facilités par la présence du laboratoire de physique théorique LAPTh dans le même bâtiment.

Responsable de stage : Tetiana Berger-Hryn'ova , Nihal Brahimi
Téléphone : 0450091677
Mail : hrynova@lapp.in2p3.fr, nihal.brahimi@cern.ch

La Fête de la Science est de retour au LAPP et LAPTh !

2023-09-07T13:45:00Z

Du 7 au 13 octobre 2023, à l'occasion de la Fête de la Science, le LAPP, le LAPTh et ULISSE vous ouvrent les portes du campus CNRS d'Annecy. Rendez-vous les 7 et 8 octobre pour un week-end grand public, et la semaine suivante pour les scolaires.

Au programme : visites, rencontres, ateliers… Des découvertes pour les grands et les petits, célébrant notamment l'Année de la Physique.

Cette année, pour avoir toutes les informations à jour sur la Fête de la Science 2023 sur le campus CNRS d'Annecy, RDV sur le site de l'événement : https://indico.in2p3.fr/event/29832/

Les 7 et 8 octobre 2023 : un week-end portes ouvertes accessible à tous

C'est devenu un rendez-vous incontournable : tous les 2 ans, le LAPP et le LAPTh ouvrent leurs portes au public durant un week-end, à l'occasion de la Fête de la Science. L'accès est gratuit pour tous. Pas d'inscription nécessaire, sauf pour quelques ateliers spécifiques.

Ainsi, les samedi 7 et dimanche 8 octobre 2023, le LAPP, le LAPTh et ULISSE vous accueillent avec un programme dédié au grand public !

Le matin, les plus petits seront à l'honneur, avec des ateliers dédiés aux enfants à partir de 4 ans (sur inscription). Les plus grands pourront eux découvrir l'Espace Découvertes EUTOPIA en compagnie de chercheurs et ingénieurs passionnés par leur métier…

L'après-midi, encore plus d'animations sont proposées pour tous les âges : visites d'EUTOPIA et du centre de calcul MUST, conférences, jeux, rencontres…

A ne pas manquer cette année : Partagez un café avec des scientifiques, découvrez des expériences amusantes, assistez à des conférences passionnantes, rencontrez ULISSE (l'unité de transport et logistique du CNRS), retournez quelques décennies en arrière…

Le programme complet et la liste des animations sont à retrouver ici : https://indico.in2p3.fr/event/29832/

L'accès aux portes ouvertes du LAPP et du LAPTh est libre pour toutes et tous, sans inscription.

Néanmoins, certains ateliers et animations ont un nombre de place très limité. Les inscriptions en avance sont nécessaires uniquement pour ces ateliers et sont indispensables pour vous garantir l'accès. Les inscriptions aux ateliers se font à ce lien : https://indico.in2p3.fr/event/29832/registrations/3560/

Les visiteurs pourront également accéder au Village des Sciences de l'USMB accessible à pied depuis le LAPP/LAPTh.

L'accueil des scolaires durant la semaine du 9 au 13 Octobre 2023

Un accueil dédié aux groupes scolaires aura lieu, sur inscription uniquement, durant la semaine du 9 au 13 octobre 2023.

Deux types de programmes sont proposés, adaptés au niveau et aux intérêts des élèves :

Pour les primaires et collégiens (6 à 15 ans) : deux ateliers pour appréhender l'utilisation d'instruments de mesure adaptés à ce qu'on cherche à quantifier, et pour questionner les informations que nous recevons en multitude chaque jour.
Pour les lycéens et étudiants (15 ans et plus) : Des échanges privilégiés avec les chercheurs, ingénieurs, et techniciens, découverte des métiers de la recherche, visite des infrastructures...

Les inscriptions pour les groupes scolaires se sont terminées dans l'été. Nous vous donnons rendez-vous pour la prochaine Fête de la Science, ou lors de nos autres événements à destination des scolaires (Femmes et filles en science, Masterclasses…).

Pour toute question concernant les visites au LAPP, contactez-nous à visites@lapp.in2p3.fr

Des événements grand public en 2023 et 2024, à l'occasion de l'Année de la Physique

Suite à la Fête de la Science, à l'occasion de l'Année de la Physique, le LAPP lance une nouvelle programmation d'événements grand public : les Mercredis du LAPP !

Le concept : un mercredi par mois, les agents du LAPP vous invitent à découvrir une facette de la recherche scientifique lors d'un rendez-vous ouvert à tous.

Conférences, échanges, ateliers... Plusieurs formats accessibles à tous seront proposés au cours de l'année.

Ces rendez-vous seront accompagnés de visites au sein de l'Espace Découvertes Eutopia.

Informations et programme sur le site dédié : https://indico.in2p3.fr/event/30570/ !

Le premier rendez-vous est le mercredi 8 novembre, pour découvrir la démarche scientifique.

Fête de la Science - octobre 2023

2023-09-07T07:07:58Z

- Evénements

La précision de la masse du boson de Higgs franchit le mur du “pour mille”

2023-07-25T07:37:52Z

Au cours des onze années qui ont suivi sa découverte, l'étude du boson de Higgs est devenue l'un des principaux moyens d'élucider la structure fondamentale de l'univers. Les mesures précises des propriétés du boson de Higgs comptent parmi les outils les plus puissants dont disposent les physiciens pour mettre à l'épreuve le modèle standard - et maintenant, c'est au tour de la masse du boson de Higgs.

La masse du boson de Higgs (m_H) n'est pas prédite par le modèle standard et doit être déterminée expérimentalement ; une évaluation précise de sa valeur est d'une importance capitale en physique des particules. Les forces d'interaction du boson de Higgs avec les particules du Modèle Standard dépendent de la masse du boson de Higgs et ne peuvent être calculées qu'une fois sa valeur connue. Plus important encore, la valeur de la masse du boson de Higgs est intimement liée aux propriétés du potentiel de Higgs - qui détermine la stabilité du vide électrofaible, et potentiellement le destin et l'évolution de notre univers.

Cette semaine, lors de la conférence Lepton-Photon à Melbourne (Australie), la collaboration ATLAS a présenté sa mesure de la masse du boson de Higgs dans les études des désintégrations de Higgs à deux photons en utilisant l'ensemble des données du Run 2 du LHC (H→yy, ou canal diphoton), et une nouvelle combinaison de cette mesure avec la mesure 2022 de la masse du boson de Higgs dans les études des désintégrations de Higgs à quatre leptons (H→4l).

Figure 1 : Distribution de la masse invariante des diphotons pour l'ensemble des données (points noirs). Le boson de Higgs correspond à l'excès d'événements observés à 125 GeV par rapport au bruit de fond (ligne pointillée). (Image : ATLAS Collaboration/CERN)

Le nouveau résultat H→yy est nettement supérieur à la précédente mesure ATLAS dans ce canal, bénéficiant à la fois de l'ensemble des données du Run-2 du LHC - réduisant l'incertitude statistique d'un facteur deux - et d'améliorations spectaculaires de l'étalonnage de la réponse en énergie des photons - réduisant les incertitudes systématiques d'un facteur quatre.

La clé de cette nouvelle mesure est le nouvel étalonnage de la réponse en énergie des photons, qui a été fortement amélioré au cours des dernières années. L'étalonnage de l'énergie des photons est optimisé par des simulations de Monte Carlo détaillées des détecteurs ATLAS à l'aide de techniques d'apprentissage automatique. Cette approche suppose que tous les détails de la réponse du détecteur dans les données sont compris avec précision ; lorsque des écarts entre les simulations et les données sont observés, des corrections doivent être appliquées. La convergence récente des études sur ces corrections a permis d'apporter de multiples améliorations. Le nouvel étalonnage permet une estimation plus précise du matériau devant le calorimètre ATLAS, un traitement amélioré de la réponse de l'électronique de lecture du calorimètre électromagnétique, l'étalonnage de la réponse relative de la couche longitudinale du calorimètre ; et des corrections spécifiques pour la différence de développement des gerbes électromagnétiques induites par les photons et les électrons dans le calorimètre. Pour leur nouvelle mesure de la masse de Higgs, les chercheurs d'ATLAS ont révisé tous les ingrédients de la procédure d'étalonnage des photons en tenant compte de ces améliorations, tout en profitant de l'ensemble des données de l'exécution 2 du LHC. Pour la dernière étape de la procédure d'étalonnage, les physiciens ont utilisé un échantillon d'événements Z→ee et pour faire correspondre la réponse des données à celle des simulations. Cette réponse a également été mesurée en fonction du moment transverse de l'électron, une nouvelle approche qui a permis aux physiciens de réduire ultérieurement les incertitudes systématiques. Pour les photons issus d'une désintégration H→yy qui n'interagissent pas avant le calorimètre électromagnétique, l'incertitude sur l'énergie calibrée a été typiquement améliorée de 30 % dans la partie centrale du calorimètre, et jusqu'à un facteur deux dans la région des bouchons.

La collaboration ATLAS a mesuré la masse du boson de Higgs dans le canal H→yy comme étant :

mH = 125,22 +/- 0,11 (stat.) +/- 0,09 (syst.) GeV = 125,22 +/- 0,14 GeV.

Figure 2 : Résumé des mesures individuelles et combinées de la masse du boson de Higgs dans les canaux de désintégration H→γγ et H→ZZ*→4l. La barre d'incertitude sur chaque point correspond à l'incertitude totale ; les bandes horizontales jaunes représentent la composante statistique de l'incertitude ; la ligne verticale rouge et la bande grise représentent le nouveau résultat combiné d'ATLAS avec son incertitude totale. (Image : ATLAS Collaboration/CERN)

Le nouveau résultat combine le nouveau résultat du Run 2 avec la mesure obtenue dans le Run 1. Avec une incertitude relative de 0,11 %, il s'agit de la mesure la plus précise de la masse du boson de Higgs obtenue par un seul canal à ce jour.

Lorsque cette nouvelle mesure dans le canal H→yy est combinée avec la mesure de la masse du boson de Higgs dans le canal H→4l publiée en 2022, la valeur combinée de la masse du boson de Higgs est :

mH = 125,11 +/- 0,09 (stat) +/- 0,06 (syst) GeV = 125,11 +/- 0,11 GeV.

Il s'agit actuellement de la détermination la plus précise de la masse du boson de Higgs, avec une précision remarquable de 0,09 % pour ce paramètre fondamental. Cette incroyable réalisation est un témoignage de l'engagement sans relâche de la collaboration ATLAS pour comprendre les complexités du détecteur et développer des techniques d'étalonnage avancées, permettant aux chercheurs de percer les mystères du boson de Higgs avec une précision sans précédent.

Plus d'informations :

Cette actualité est issue du site internet du CERN : https://home.cern/fr
Voir les deux actualités sur le site de la collaboration ATLAS et du CERN :
- https://atlas.cern/Updates/Briefing...
- https://home.cern/fr/news/news/phys...
Le groupe ATLAS au LAPP : https://lapp.in2p3.fr/spip.php?article87
Crédit images : ATLAS / CERN

Pour approfondir :
- ATLAS Collaboration, Measurement of the Higgs boson mass with H→yy decays in 140 fb-1 of sqrt(s)=13 TeV pp collisions with the ATLAS detector, ATLAS-CONF-2023-036 https://atlas.web.cern.ch/Atlas/GRO...
- ATLAS Collaboration, Combined measurement of the Higgs boson mass from the H→yy and H→ZZ→>4l decay channels with the ATLAS detector using sqrt(s) = 7, 8 and 13 TeV pp collision data ATLAS-CONF-2023-037 https://atlas.web.cern.ch/Atlas/GRO...
- ATLAS Collaboration, Electron and photon energy calibration with the ATLAS detector using LHC Run 2 data, CERN-EP-2023-128 (2023)

Événements grand public

2023-07-17T08:06:27Z

Découvrez les prochains événements accessibles à tous organisés au LAPP !

Fête de la Science 2023

7 et 8 octobre 2023 - Week-end portes ouvertes Fête de la Science

Durant tout le week-end, les équipes du LAPP, du LAPTh et d'Ulisse vous font découvrir les métiers de la recherche.

Infos pratiques, programme et inscriptions ici : https://indico.in2p3.fr/event/29832/

Du 9 au 13 octobre 2023 - Programme dédié aux scolaires

A l'occasion de la Fête de la Science, le LAPP accueillera des groupes scolaires durant la semaine du 9 au 13 octobre, uniquement sur réservation durant les créneaux indiqués sur le site.

Programme et inscriptions ici : https://indico.in2p3.fr/event/29832...

Événements au LAPP

A l'occasion de l'Année de la Physique 2023-2024, le LAPP vous invite à une nouvelle série de rendez-vous.

Rendez-vous ici prochainement pour en savoir plus !

L'École de Gif 2023 à Annecy : Théories effectives pour la physique des particules

2023-07-06T09:38:01Z

L'École de Physique des Particules de l'IN2P3, dite École de Gif, est la plus ancienne des écoles thématiques de l'IN2P3. L'édition 2023 est organisée par le LAPP et le LAPTh et se tiendra à Annecy du 18 au 22 septembre.

Pour accéder à toutes les informations et aux inscriptions, rendez-vous sur le site internet de l'événement : https://indico.in2p3.fr/event/29680/

L'École de Gif 2023 : Théories Effectives pour la physique des particules

L'édition 2023 de l'école de Gif, organisée par les laboratoires LAPP et LAPTh à Annecy, porte sur les Théories Effectives pour la physique des particules.

L'école se propose de couvrir les aspects théoriques et phénoménologique des théories effectives des champs appliqués à la physique des hautes énergies. Les mesures de précision du Modèle Standard dans différents secteurs complémentaires (Boson de Higgs, bosons vecteurs, quark top, anomalie dans le secteur des quarks b, ...) et utilisés pour les interprétations dans le cadre des théories effectives des champs seront également présentés.

L'état de l'art de l'interprétation des résultats du LHC dans le cadre de théories effectives des champs sera également enseigné avec une ouverture sur les prospectives à plus long terme (LHC Run3, HL-LHC et usine à Higgs) avec également une précision des outils pour effectuer ce type d'étude. Une ouverture à d'autres domaines d'applications des théories des champs effectives sera également abordée comme par exemple dans le cadre de la recherche de la matière noire.

Histoire de l'école de Gif

L'Ecole de Physique des Particules de l'IN2P3, dite École de Gif, est la plus ancienne des Ecoles thématiques de l'IN2P3. Un bref historique rappelle les circonstances de sa création en 1969 par Roberto Salmeron et ses principes fondamentaux.

L'Ecole est annuelle et dure une semaine. Chaque session porte sur un thème différent, choisi par le Comité d'Organisation après enquête auprès des physiciens des laboratoires de l'IN2P3, du CEA/IRFU et de Physique Théorique. Elle est itinérante, chaque session ayant lieu dans un laboratoire différent. Alternativement en province et à Paris, le laboratoire d'accueil assure l'organisation scientifique et pratique de la session. Le Service de Formation Permanentede l'IN2P3 assure le financement ainsi que la gestion financière et administrative de l'Ecole.

L'Ecole est francophone et exempte de frais d'accès pour les agents CNRS. Elle est destinée en premier lieu aux expérimentateurs. Par son souci de pédagogie, elle s'adresse en particulier aux jeunes en cours de thèse. Elle n'est cependant pas une Ecole post-Doctorale, son objectif étant de traiter le thème de la session jusque dans ses développements les plus délicats et actuels. Elle est par conséquent ouverte à tout chercheur, expérimentateur ou théoricien, intéressé par le thème de la session.

Liens utiles :

Site de l'édition 2023 : https://indico.in2p3.fr/event/29680/
Inscriptions : https://indico.in2p3.fr/event/29680...
Site de l'école de Gif : http://ecole-de-gif.in2p3.fr/