MESURE DE LA PRODUCTION DE J/? PROMPT ET NON-PROMPT DANS LES COLLISIONS D’ION-ION AU LHC : FACTEUR DE MODIFICATION NUCLEAIRE ET FLOT ELLIPTIQUE // MEASUREMENT OF PROMPT AND NON-PROMPT J/? PRODUCTION IN ION-ION COLLISIONS AT THE LHC: NUCLEAR MODIFICATION F

Quelques microsecondes après le Big Bang, l’Univers était rempli d’un plasma de quarks et de gluons (QGP), un état de la matière chaud et dense décrit par la chromodynamique quantique, la théorie de l’interaction forte. Les collisions d’ions lourds au LHC recréent cet état en laboratoire. Les quarks lourds (charme et beauté) sont produits dès le début de la collision et sondent le QGP pendant toute son évolution. Dans cette thèse, vous mesurerez la production des mésons J/? prompt et non-prompt, états liés d’un quark charme et d’un antiquark charme. Les J/? prompt sont produits dans la collision elle-même, tandis que les J/? non-prompt proviennent de la désintégration de hadrons beaux. Vous mesurerez leur facteur de modification nucléaire et leur flot elliptique. Ces mesures indiquent comment le QGP supprime et régénère les J/?, et si les quarks lourds thermalisent dans le milieu. Vous utiliserez les données 2022-2026 de l’expérience ALICE, en commençant par les collisions O-O, puis éventuellement Pb-Pb. Vous améliorerez aussi l’association entre les traces du trajectographe à pixels MFT et celles du spectromètre à muons grâce à l’apprentissage automatique. Vous acquerrez une expertise en analyse de données, simulation, calcul sur grille et apprentissage automatique au sein d’une collaboration internationale.
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A few microseconds after the Big Bang, the Universe was filled with a quark-gluon plasma (QGP), a hot and dense state of matter described by Quantum Chromodynamics, the theory of the strong interaction. Collisions of heavy ions at the LHC recreate this state in the laboratory. Heavy quarks (charm and beauty) are produced at the very start of the collision and probe the QGP throughout its evolution. In this PhD you will measure the production of prompt and non-prompt J/? mesons, which are bound states of a charm quark and a charm antiquark. Prompt J/? are produced in the collision itself, while non-prompt J/? come from the decay of beauty hadrons. You will measure their nuclear modification factor and their elliptic flow. These tell us how the QGP suppresses and regenerates J/?, and whether heavy quarks thermalise in the medium. You will use the 2022-2026 data of the ALICE experiment, starting with O-O collisions and possibly extending to Pb-Pb. You will also improve the matching between tracks of the MFT silicon tracker and of the muon spectrometer using machine learning. You will gain expertise in data analysis, simulation, grid computing and machine learning within an international collaboration.
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Pôle fr : Direction de la Recherche Fondamentale
Département : Institut de recherche sur les lois fondamentales de l’univers
Service : Service de Physique Nucléaire
Laboratoire : Laboratoire plasma de quarks et gluons (LQGP)
Date de début souhaitée : 01-10-2027
Ecole doctorale : PHENIICS (PHENIICS)
Directeur de thèse : Ferrero Andrea
Organisme : CEA
Laboratoire : DRF/IRFU/DPhN/LQGP
URL : http://irfu.cea.fr/dphn/Phocea/Vie_des_labos/Ast/ast_groupe.php?id_groupe=500
URL : https://alice-collaboration.web.cern.ch

Public/private mixed funding

Pôle fr : Direction de la Recherche Fondamentale
Département : Institut de recherche sur les lois fondamentales de l’univers
Service : Service de Physique Nucléaire

M2 en physique nucléaire ou physique des particules