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La physique de l’infiniment grand l’infiniment petit

CMS

Équipe

Responsable : Florian Beaudette +33 1 69 33 55 02 Tous les contacts de l’équipe CMS

2 avril 2020

L’expérience CMS ( Compact Muon Solenoid) est l’une des quatre expériences dédiées à la physique fondamentale auprès du collisionneur LHC (Large Hadron Collider) au CERN, à Genève. Les premières collisions proton-proton ont eu lieu en mars 2009 au CERN et la prise de données du Run 1 s’est poursuivi jusqu’en 2012 avec une énergie dans le centre de masse de 7 TeV puis 8 TeV. Le Run 1 a été couronné par la découverte du boson de Higgs en 2012 par les expériences CMS et ATLAS. Le Run 2 avec des collisions à 13TeV a eu lieu de 2015 à 2018. Le Run 3 est prévu de 2021 à 2024. Le LHC permet également des collisions d’ions lourds et le détecteur CMS est bien adapté à leur étude.

Le LLR est l’un des laboratoires fondateurs de l’expérience CMS. Le groupe a contribué à la conception de la structure mécanique du calorimètre électromagnétique (ECAL), ainsi qu’à l’élaboration du système de déclenchement pour le Run 1 et à son amélioration pour le Run 2. La conception d’algorithmes de reconstruction, notamment celle des électrons et l’algorithme de “flux de particules” fait également partie des domaines d’expertise des membres groupe. 
L’équipe se concentre sur l’étude du secteur scalaire, avec une importante contribution à la découverte du bosons de Higgs en 2012 puis à l’étude de ses propriétés, via son implication dans le canal H→ZZ→4l. Depuis le Run 2, la recherche de la production de la paires de bosons de Higgs, notamment dans le canal bbbττ et l’étude de la diffusion de bosons vecteurs font également partie des priorités du groupe.
Une partie de l’équipe se consacre à l’étude du plasma des quarks et des gluons en collisions d’ions lourds au LHC, un état qui a dominé les premiers moments de l’univers. Ils ont notamment joué un rôle de pionnier dans l’étude des deux phénomènes liés à la présence de ce plasma, la dissociation des états quarkonia et le quenching des jets.

Enfin, en préparation de la prise de données à haute luminosité (HL-LHC) qui débutera en 2026, le LLR est fortement impliqué dans le projet de calorimètres à haute granularité (HGCAL) pour remplacer les actuels calorimètres bouchons. Il joue un rôle pivot dans la conception et la réalisation de la structure mécanique, et dans la conception du déclenchement du détecteur.