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Les champs scalaires sont omniprésents en cosmologie : inflation, fuzzy dark matter, quintessences, dark fluid en sont quelques exemples. Les contraintes sur de tels champs seront données par les prédictions de la nucléosynthèse primordiale, et nous allons introduire un modèle qui pourrait permettre d’unifier l’inflation, la matière noire et l’énergie noire par un seul et unique champ scalaire.
In pp collisions at LHC energies, heavy quarks are produced in initial hard scatterings and then these quarks hadronize in either open heavy-flavor hadrons or quarkonia (e.g. J/𝜓, 𝜓(2𝑆), Υ). The study of quarkonium production as a function of charged-particle multiplicity links soft and hard processes and allows one to study their interplay. While a linear increase of quarkonium production as a function of charged-particle multiplicity can be reasonably well understood in the context of multi-parton interactions, the observation of deviations with respect to a linear increase requires a more detailed description of the collision.
Les événements comportant une paire de leptons tau proposent un test de l'extension supersymétrique minimale du modèle standard (MSSM). L'analyse de ces événements à CMS est présentée ainsi que le fonctionnement du détecteur. L'utilisation du Machine Learning afin d'obtenir un estimateur de la masse de la particule ayant donné la paire de leptons tau est abordée. L'objectif est d'améliorer la sensibilité de l'analyse en cours.
DUNE (Deep Underground Neutrino Experiment) will be a major long-baseline neutrino experiment hosted at Fermilab, USA. Its main scientific objective is the study of neutrino oscillation (first discovered in 1998), especially the measurement of the probable CP-violation in the leptonic sector via the $\nu_{mu} \rightarrow \nu_{e}$ oscillation channel.
DUNE is the only planned long baseline experiment which will be completely sensitive to the 3 neutrino flavors phenomenology, being capable of detecting also tau neutrinos, a major opportunity for the community. Some O(100-1000) tau neutrino events are expected during the runtime experiment (this numbers currently stands at O(20)). In contrast to the other flavors, tau neutrinos will be much more challenging to identify.
I will present the analysis I developed, which aims at identifying the tau neutrino flavor for the DUNE experiment, exploiting the kinematics of the neutrino events.
The renormalisation group framework was at the origin of great success in the domain of high energy physics. Hereafter, I present new domains in which RG is used to improve our comprehension of nature. First, we use it to reimagine the Grand Unification interpretation as an asymptotic process instead of a discrete view. This permits to get rid of the proton decay and to introduce new particles and particularly a dark matter candidate. In a second time, RG is used to model the evolution of the Covid-19 pandemics that was raging in 2020, from multiple wave pattern to social distancing measures and inter-countries interaction modelisation, showing the wide utilisation of this mathematical toolkit to describe Nature.
Les Supernovae de Type Ia (SNe Ia) sont des chandelles standardisables utilisées pour mesurer le taux d'expansion de l'Univers. Au cours des dernières décennies, nous avons pu observer des corrélations entre les propriétés des SNe Ia, dont la nature exacte reste encore inconnue, et celles de leur galaxie hôte. Cependant, la manière de prendre en compte ces effets astrophysiques reste incertaine, car diverses équipes trouvent différents résultats en fonction de la méthode employée. Mon travail consiste à comparer ces différentes méthodes pour essayer de clarifier la nature de ces effets astrophysiques et d'expliquer la présence des différents résultats. Cela permettrait ainsi d'apporter des précisions sur les mesures cosmologiques extraites des SNe Ia.
The future upgrades of the Large Hadron Collider and relative Muon Systems together with a phase down policy for the emission of Greenhouse gases set important challenges for the LHC Experiments gaseous detector systems. The talk will focus on two of the main strategies in place to fulfil the new gas systems and detectors requirements. The result of the characterization and validation of operation of Triple-GEM detectors in gas recirculating systems will be presented, in particular concerning their performance in high-rate radiation environment. Moreover, an overview on the latest developments of LHC gas recuperating systems will be given, focusing on the recuperation of CF4 and R134a.
La phénoménologie au-delà du Modèle Standard (SM) de la physique des particules constitue un réel défi pour les physiciens théoriciens. Les calculs, notamment à travers les diagrammes de Feynman, sont extrêmement longs et la plupart du temps un frein total dans l'étude détaillé des modèles au-delà du SM. Les calculs ne pouvant pas être effectués numériquement il est nécessaire d'utiliser un logiciel de manipulation symbolique. MARTY est le premier programme entièrement libre et open-source capable d'automatiser ces calculs à l'arbre et à une boucle, sans avoir à faire appel à Mathematica notamment. Il sera d'une grande aide dans l'étude phénoménologique au-delà du SM, pouvant être utilisé dans l'étude de modèles concrets, étendu pour de nouvelles méthodes de calcul, ou interfacé avec d'autres programmes (calcul d'observables, générateurs d'événements), à la guise des intéressés.
The main goal of the DUNE experiment is to perform an ultimate study of neutrino oscillations over long distance and to search for CP violation in the neutrino sector. The experiment, containing about 40 kton of liquid argon, has also excellent capabilities to detect neutrinos from astrophysical sources such as neutrino bursts from core collapse supernovae (SNa). This additional physics goal introduces challenging aspects in the DUNE DAQ/trigger system, which should be able of detecting neutrinos from a Supernova burst over a time window of the order of 10s and dealing with a very large data flow.
With my thesis work I have been contributing to studying possible solutions for the design of the basic elements of the DAQ back-end system, capable of dealing with the requirements related to the SNa trigger and interfacing with the front-end system developed at IP2I. I will discuss the studies performed on the data flow compression/decompression and the online search for trigger primitives, which are the first steps for the definition of the SNa trigger.
As a motivation for searching for a new Higgs-like particle, some theories containing multiple Higgs Doublets will be quickly introduced.
Then going into the experimental part, the CMS detector at CERN will be briefly presented. From there, explanation will be given on how, within this detector, particles can be reconstructed from proton-proton collisions at the LHC with a strong focus on photons. Finally an overview of the complex strategy and sophisticated techniques used to find a new low-mass Higgs boson from the diphoton background will be presented as well as some expected sensitivity and interpretations for such a particle.
Afin d’optimiser la fabrication de la fonte par le haut fourneau (HF), il est nécessaire de comprendre et de modéliser la thermodynamique complexe qui se produit à l'intérieur. Le projet actuel vise à appliquer la muographie à l'imagerie et au suivi en temps réel du contenu d'un HF pendant son fonctionnement afin de mieux contraindre ces différents modèles et permettre d'optimiser à terme les processus de production.
Hadrontherapy is a rising technique for tumor treatment. It boosts the biological effect of the radiations in the tumor cells while sparing the healthy tissues. The treatment optimization requires biophysical models to predict the effect of hadrons : such as the Modified Microdosimetric Kinetic Model (MMKM) and the Nanodosimetry Oxidative stress model (NanOx). We are presenting a methodology to couple the outcome of these models to Geant4 simulations.
Les modèles Higgs Composite sont une alternative très intéressante pour expliquer la brisure électrofaible ainsi que l'origine de la masse des particules. Le boson de Higgs n'apparait plus comme une particule élémentaire, il est composé de deux nouveaux fermions le rendant très semblable aux pions de la QCD. Cependant certaines hypothèses sont nécessaires pour que ces modèles fonctionnent. Je présenterai un cadre permettant de justifier ces hypothèses rendant réalisable ce scénario.
A wide range of gas mixtures is used for the operation of different gaseous detectors at CERN LHC experiments. Some of these gases are considered to be greenhouse gases (GHG) with a high global warming potential and therefore subject to a phase down policy affecting the market with price increase and reduced availability. The talk will highlight some of the strategies identified by CERN Gas group to reduce the overall GHG emissions from particle detectors, with a particular focus on R&D of environmentally friendly gas mixtures.
La symétrie de Lorentz (symétrie d'espace-temps de la relativité restreinte) est un pilier de toute la physique moderne. Elle peut être brisée dans certaines théories au-delà du modèle standard, donnant lieu à une signature dépendante du temps qui peut être recherchée au LHC.
Dans ce séminaire, je présenterai les perspectives de recherches de violation de l'invariance de Lorentz avec la production top-antitop au LHC et au-delà.
Une seconde partie sera destinée à la présentation des progrès de l'analyse réalisée avec les données de CMS.
L'interaction nucléaire "vraie" reste à ce jour inconnue et il est d'usage de faire appel à des modèles effectifs en vue d'une description microscopique. Après avoir rappelé les défis que représente le problème à N-corps nucléaire pour décrire la structure du noyau atomique, je parlerai des liens entre la simulation d'une interaction nucléaire effective et les contraintes appliquées quant à la reproduction des propriétés des noyaux finis.