Thèse Etude avec l'Experience Alice de l'Interaction de Sondes Dures avec le Plasma Quarks-Gluons dans les Collisions d'Ions Lourds Ultrarelativistes Produites au Lhc H/F

Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Université Grenoble Alpes
École doctorale : PHYS - Physique
Laboratoire de recherche : Laboratoire de Physique Subatomique et Cosmologie
Direction de la thèse : Julien FAIVRE ORCID 0009000782193334
Début de la thèse : 2026-10-01
Date limite de candidature : 2026-05-13T23:59:59

Les expériences menées sur les accélérateurs RHIC et LHC ont montré que lorsque l'on crée, par collisions d'ions lourds ultrarelativistes, un volume contenant une densité d'énergie suffisamment grande, un plasma de quarks et de gluons (QGP) est formé : un milieu dense dans lequel les quarks et gluons sont déconfinés, analogue pour l'interaction forte d'un plasma électromagnétique.

ALICE est l'expérience dédiée à l'étude du QGP installée sur le collisionneur LHC du CERN. Les collisions Plomb-Plomb permettent, après comparaison avec les collisions de réference proton-proton et proton-Plomb, d'étudier de manière quantitative les propriétés du QGP et de l'interaction forte. Les particules et jets de particules de haute énergie, produits en grande quantité au LHC, permettent de sonder le milieu formé à la manière d'une tomographie, afin de confronter l'expérience et les calculs théoriques basés notamment sur la chromodynamique quantique (théorie de l'interaction forte). Ces mesures nécessitent l'utilisation d'un ensemble de trajectographie.

Le groupe ALICE du LPSC est impliqué dans l'étude des sondes dures dans les données p-p, p-Pb et Pb-Pb. La thèse proposée s'inscrit dans le cadre de l'étude de jets de saveurs lourdes, et de leur utilisation pour comprendre l'interaction de ces dernières avec le QGP. Les années précédentes ont permis de développer les méthodes d'analyse en collisions p-p, puis p-Pb. La période 2026-2029 sera mise à profit pour s'attaquer aux particularités des collisions Pb-Pb, grace à la grande quantité de données collectées depuis 2022. L'étudiant.e qui nous rejoindra sera amené.e à participer aux analyses de physique en collaboration avec les autres membres de la collaboration ALICE, et pourra participer au développement du prochain trajectographe qui servira à encore améliorer les performances de reconstruction des saveurs lourdes.

Etude du QGP dans des collisions d'ions lourds ultra-relativistes sur l'accélérateur LHC, avec l'expérience ALICE. La collaboration Alice rassemble environ 1500 personnes de 37 pays. L'expérience fonctionne depuis 2010, et des upgrades permettant d'enregistrer plus de données et d'en améliorer certaines caractéristiques ont été réalisés entre 2019 et 2021.

Tester la Chromodynamique Quantique (théorie décrivant l'interaction forte) en contraignant les modèles de perte d'énergie de partons dans le QGP.

Etude de la production de sondes dures (particules de haute impulsion), b-tagging.