De la physique à petit nombre de degrés de liberté à la cinématique des collisions d'antinoyaux à haute énergie // From Few-body to High-Energy antinuclei Collision Kinematics

Ce projet de thèse vise à développer une description ab initio , dite “bottom-up”, des interactions noyau-antinoyau à basse énergie afin de permettre une modélisation fiable des
signaux de rayons cosmiques pertinents pour la matière noire. Nous calculerons des observables de diffusion, des décalages et largeurs des niveaux atomiques, ainsi que des observables d'annihilation, avec comme axe principal les collisions deutéron–antideutéron, et des extensions vers des noyaux légers de la couche p. En distinguant l'annihilation séquentielle de l'annihilation simultanée et en propageant les incertitudes issues des interactions NN and NbarN, nous fournirons des entrées nucléaires validées pour les expériences (PUMA/ALICE) ainsi que pour des applications en astroparticules. Un résultat majeur visera à transférer ces contraintes microscopiques dans le code de modèle réactionnel INCL afin d'améliorer la description de l'annihilation de l'antideutéron et de permettre une transition vers les mécanismes réactionnels sur une large gamme d'énergies. Cette boucle théorie-simulation, à double sens, fournira les données nucléaires et les outils de modélisation nécessaires pour interpréter les futures recherches d'anti-noyaux dans les rayons cosmiques.
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This PhD project aims to develop an ab initio , bottom-up description of low-energy nucleus-antinucleus interactions to enable reliable modeling of cosmic ray signals relevant to dark matter. We will compute scattering, atomic level shifts/widths, and annihilation observables, with a flagship focus on deuteron-antideuteron collisions and extensions to light p-shell nuclei. By separating sequential vs simultaneous annihilation and propagating uncertainties from NN and NbarN N interactions, we will deliver validated nuclear inputs for experiments (PUMA/ALICE) and astroparticle applications. A dedicated work package will transfer these microscopic constraints into the INCL reaction model code to improve antideuteron annihilation and will allow to transition towards reaction mechanisms across a wide range of energy. This two-way theory-simulation loop will provide the nuclear data and modeling tools needed to interpret future cosmic-ray antinuclei searches.
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Début de la thèse : 01/10/2026

Région Ile de France - DIM (Domaine d'Intérêt Majeur)

Université Paris-Saclay GS Physique

576 Particules, Hadrons, Énergie et Noyau : Instrumentation, Image, Cosmos et Simulation

Le candidat doit être titulaire d'un diplôme équivalent à un master en physique subatomique/quantique/matière condensée. Le poste requiert de solides connaissances en physique théorique, en informatique et en calcul haute performance (HPC), un haut niveau de communication, à la fois orale et écrite (anglais requis, des cours de français sont dispensés aux candidats étrangers) pour être en mesure de présenter des conférences et de rédiger des articles scientifiques à publier dans des revues à comité de lecture. Nous recherchons un doctorant capable de s'impliquer pleinement dans le projet, désireux d'apprendre, doté d'une certaine indépendance de pensée et d'une forte motivation pour développer des compétences en recherche ainsi que les compétences techniques requises en informatique/HPC, etc. En outre, le candidat doit être capable de travailler en équipe.
The candidate must have a degree equivalent to a Master in subatomic/quantum/condensed matter physics. The post requires sound knowledge in theoretical physics, computing and High-Performance Computing (HPC), a high level of communication skills, both oral and written (English required, French courses are provided to candidate from abroad) to be able to present at conferences and write scientific articles for publication in refereed journals. We are looking for a PhD fellow who will be able to become fully involved with the project, eager to learn, with a degree of independence thinking and strong motivation to develop skills in research as well as the required technical skills computing/HPC etc... In addition, the candidate must be able to work in a team.