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%\subsection{Heavy flavor and quarkonia production}
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Les quarks lourds ($Q$, charme et beaut�) et les quarkonia (�tats li�s $Q\bar{Q}$, $J/\psi$, $\Upsilon$ et ses �tats excit�s) sont des sondes dures cr�es lors des premiers instants des collisions. 
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% Processus de production / formation
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Ces processus de production ont �t� �tudi�s aupr�s du Tevatron, � HERA, et dans des collisionneurs $e^+ \,e^-$ � plus basse �nergie. 
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Les calculs de la QCD pertubative � \emph{fixed-order-next-to-leading-log} reproduisent bien la d�pendance des sections efficaces des hadrons beaux en fonction de leur impulsion transverse ($p_t$) et rapidit� ($y$). Ils d�crivent aussi la production du charme dans la limite des incertitudes exp�rimentales et th�oriques, m�me si la valeur centrale des calculs semble sous-estimer syst�matiquement les mesures~\cite{FONLL,GMVFNS}. 
Les r�cents r�sultats aupr�s du LHC~\cite{atlasHF,cmsHF,lhcbHF,aliceHF} corroborent ce comportement.
Il sera donc important d'�tudier la production du charme et de la beaut� en fonction de $\sqrt{s}$, de les mesurer avec pr�cision jusqu'� bas $p_t$ et d'am�liorer les incertitudes th�oriques afin de distinguer les divers mod�les. 
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Une faible proportion des quarks lourds ($\sim 1\%$) formeront des quarkonia. Ces processus de formation font l'objet de nombreux calcules en QCD perturbative sous des diff�rentes approximations~\cite{reviewQQProd}, mais les comparaisons des donn�es en collisionneurs hadron-hadron et lepton-hadron et les mesures de polarisation repr�sentent toujours un d�fi pour ces mod�les. 
Des mesures pr�cises de la production, de la polarisation et des distributions cin�matiques des divers �tats des familles quarkonia en fonction de $\sqrt{s}$, et de la production de sondes plus rares comme la double production des quarkonia, ou des corr�lations (sections efficaces, distributions cin�matiques) des $D+J/\psi$, $J/\psi+h$, $J/\psi+e$, $D+h$, $D+e$,\dots, en parall�le � des d�veloppements sur les processus de production et les contributions des ordres sup�rieurs permettront de comprendre la production des quarkonia. 
Outre la compr�hension des m�canismes de production des ces sondes, ceux ci sont des outils pr�cieux pour mesurer la masse des quarks lourds, la nature du couplage de QCD et les fonctions de distribution des partons dans le proton (PDF). 

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% Effets nucleaires chauds et froids
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Lors des conditions extr�mes de temp�rature et densit� d'�nergie atteintes lors collisions d'ions lourds ultrarelativistes, les quarks lourds, et pourtant les hadrons charm�s et beaux, perdent de l'�nergie. Les mesures avec les prochaines prises de donn�es � grande statistique permettront de discerner significativement l'origine et la d�pendance de la perte d'�nergie avec la masse des quarks constituant les hadrons. Les caract�ristiques cin�matiques, telles que le flot elliptique, apporteront aussi de l'information sur les m�canismes d'hadronisation et / ou thermalisation de ces hadrons. 
Actuellement, il n'y a aucun mod�le reproduisant � la fois la les propri�t�s de la production des hadrons l�gers et lourds. 
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Les quarkonia furent propos�s comme sondes de la mati�re de QCD cr�e lors des collisions d'ions lourds propos� par Matsui et Satz en 1986~\cite{MatsuiSatz}. Des �tudes d�taill�s de sa production relative dans des collisions d'ions lourds et pp (centralit�, $p_t$, $y$, $v_2$) nous apprendront si les $J/\psi$ sont supprim�s d'avantage qu'au RHIC (mod�les de fonte sequentielle), s'ils sont produits d'avantage (mod�les de recombinaison), qu'elle est la production relative des $\Upsilon$, et si ces ph�nom�nes existent, qu'elle est leur importance en fonction de l'�tat li�e. 
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% Phrase sur les modeles ??
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Mais la compr�hension de ces ph�nom�nes repose sur une am�lioration de nos connaissances des effets du milieu nucl�aire. Des mesures de la production des quarks lourds et des quarkonia dans des divers syst�mes avec un nouyeaux l�ger p-A, d-A,\dots et sa d�pendance avec l'�nergie permettront d'�tudier les modifications des PDF dans des noyaux (nPDF). Ceux ci apporteront des informations sur la possible absorption des quarkonia dans le nouyeaux, et / ou la perte d'�nergie des quarks lourds ou des quarkonia dans ce milieu. 
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% Phrase sur les modeles ??
