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La physique de l’infiniment grand l’infiniment petit

Le LLR rejoint la collaboration LHCb

16 septembre 2020


Depuis 2015, parrainée et aidée par le groupe LHCb du Laboratoire de l’Accélérateur Linéaire (aujourd’hui IJClab), une équipe du LLR a développé des axes de recherche novateurs exploitant les données du détecteur LHCb, une des quatre expériences fonctionnant auprès du collisionneur LHC du CERN.


Bien que le détecteur ait été initialement conçu pour mesurer avec précision les asymétries entre la matière et l’antimatière dans les collisions de protons, ses performances remarquables en font un détecteur de premier plan pour la physique des ions lourds. L’équipe du LLR a participé en 2015 au démarrage du programme ions lourds de l’expérience et en est aujourd’hui un acteur majeur. Elle s’intéresse plus particulièrement à la configuration cible fixe de l’expérience, unique et originale au LHC. Une étude menée au LLR a notamment démontré la faisabilité du programme de physique des ions lourds avec cette configuration cible fixe [Phys. Rev. Lett. 122 (2019) 132002]. L’installation récente d’un nouveau système de cible [voir « encore plus d’interactions dans LHCb »] permettra d’augmenter drastiquement la quantité d’interactions dans LHCb à partir de 2022, ouvrant la voie à une meilleure compréhension de la transition entre la matière ordinaire et le plasma de quarks et de gluons.


Le LLR est aussi un acteur majeur de la mesure de la luminosité délivrée par le LHC à l’expérience LHCb. Cette quantité, proportionnelle au nombre de collisions produites en un temps donné, est un indicateur important de la performance de l’accélérateur et entre en jeu dans de nombreuses mesures de processus physiques. A partir de 2022, avec l’amélioration des performances du LHC, les méthodes traditionnelles de détermination de la luminosité ne pourront plus être utilisées. Le LLR développe actuellement des méthodes prometteuses qui garantiront des mesures précises, malgré l’important taux de collisions attendues.


L’équipe LHCb du LLR, actuellement composée d’une professeure assistant de l’École polytechnique, de deux chercheurs IN2P3/CNRS, un chercheur post-doctoral et deux doctorants, est devenue membre de plein droit de la collaboration LHCb en septembre 2020 et envisage dorénavant un futur lumineux !

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