Au cours du siècle dernier, la physique nous a permis de découvrir les lois fondamentales de la nature et de retracer l’histoire de l’Univers depuis le Big Bang. Bien des énigmes perdurent toutefois, et le cosmos recèle encore de nombreux secrets.
Ce sixième et dernier événement public organisé dans le cadre des célébrations du 70e anniversaire du CERN était consacré au futur de la physique des particules et aux instruments de pointe qui pourraient révolutionner notre compréhension des plus grands mystères de l’Univers.
D’éminents spécialistes ont décrit les limites actuelles de la technologie, ainsi que les dernières avancées en la matière, lors de trois grands moments :
- Nouveaux accélérateurs de faisceau de particules : de nouveaux accélérateurs, capables d’atteindre des énergies et des taux de collision inédits, ouvriront de nouveaux horizons pour la physique des particules.
- Des détecteurs améliorés : des détecteurs plus grands, plus rapides et plus sensibles sont nécessaires pour saisir des phénomènes rares et d’infimes détails.
- Des systèmes informatiques intelligents : des infrastructures informatiques révolutionnaires, alimentées par l’intelligence artificielle et les nouvelles technologies, sont essentielles pour traiter et analyser de grandes quantités de données.
Intervenants
70 ans de découverte

Edda Gschwendtner
Physicienne expĂ©rimentĂ©e, responsable de l’expĂ©rience AWAKE, dĂ©partement Faisceaux, CERN.
| Bio |
Edda Gschwendtner est une Ă©minente physicienne au CERN, reconnue pour ses qualitĂ©s de direction dans la recherche sur les accĂ©lĂ©rateurs de pointe. Elle est responsable de l’expĂ©rience AWAKE (Advanced Wakefield Experiment) au CERN, pionnière dans l’utilisation de l’accĂ©lĂ©ration par champ de sillage plasma afin d’atteindre des Ă©nergies de particules beaucoup plus Ă©levĂ©es qu’avec les mĂ©thodes traditionnelles. Cette technique innovante vise Ă rĂ©duire la taille et le coĂ»t des futurs accĂ©lĂ©rateurs de particules, en gĂ©nĂ©rant des champs d’accĂ©lĂ©ration jusqu’à mille fois plus intenses que ceux produits par les cavitĂ©s radiofrĂ©quence classiques. Elle a commencĂ© son parcours universitaire par des Ă©tudes de physique, qui lui ont permis de mener une brillante carrière au CERN. Elle a apportĂ© des contributions importantes Ă divers projets et expĂ©riences clĂ©s de physique des particules, et a occupĂ© des fonctions variĂ©es au sein d’unitĂ©s responsables d’accĂ©lĂ©rateurs. Sous sa conduite, l’expĂ©rience AWAKE a rĂ©alisĂ© des avancĂ©es notables, par exemple la dĂ©monstration de l’accĂ©lĂ©ration par champ de sillage dans le plasma entraĂ®nĂ© par des protons, et des travaux prĂ©paratoires sont en cours pour les prochaines phases du programme d’expĂ©riences. Edda Gschwendtner se consacre Ă©galement Ă la communication scientifique auprès du grand public, notamment en partageant ses idĂ©es sur diverses plateformes, comme TEDxCERN, oĂą elle s’attache Ă rendre accessibles des concepts complexes. Ses efforts pour repousser les limites de la technologie des accĂ©lĂ©rateurs font d’elle l’une des figures majeures de la physique des particules et une importante contributrice pour le futur de la recherche en physique des hautes Ă©nergies.

Mike Seidel
Physicien Ă©mĂ©rite spĂ©cialiste des accĂ©lĂ©rateurs, Centre pour la science et l’ingĂ©nierie des accĂ©lĂ©rateurs, Institut Paul Scherrer.
| Bio |
Mike Seidel est un éminent physicien spécialisé dans la physique des accélérateurs de particules. Il est titulaire d’un doctorat en physique des accélérateurs de l’Université d’Hambourg. En 1995, il a rejoint le Laboratoire national de l’accélérateur (SLAC) en tant que postdoctorant, contribuant aux structures d’accélérateurs en bande X. Il a ensuite travaillé auprès de DESY à Hambourg, en particulier sur le collisionneur HERA et divers systèmes de vide destinés aux accélérateurs. En 2006, il a intégré l’Institut Paul Scherrer (PSI) en tant que responsable du département de l’exploitation et du développement des accélérateurs. Son rôle au PSI consistait à superviser l’accélérateur de protons à haute intensité (HIPA) et l’installation de traitement par les protons (PROSCAN). En 2020, il a pris la tête de la division des grandes installations de recherche au PSI et est devenu membre du conseil d’administration du PSI. La même année, il a été nommé professeur ordinaire à l’École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL), où il dirige le Laboratoire de physique des accélérateurs de particules (LPAP). Ses recherches actuelles portent sur la R&D de futurs collisionneurs de particules, avec l’équipe LPAP, et l’efficacité énergétique des accélérateurs. Il participe activement à des programmes européens tels que EUCARD-2, ARIES, and I.FAST, où il travaille au développement de technologies durables pour les accélérateurs. En outre, il dirige le comité consultatif des machines du CERN (CMAC).

Roxanne Guenette
Professeure de physique des particules, département de physique et d’astronomie, Université de Manchester.
| Bio |
Roxanne Guenette est une Ă©minente physicienne spĂ©cialisĂ©e dans l’étude des neutrinos. Elle a fait des Ă©tudes de physique Ă l’UniversitĂ© de MontrĂ©al et est titulaire d’un doctorat en astrophysique des hautes Ă©nergies de l’UniversitĂ© McGill. Elle a rĂ©digĂ© une thèse sur l’expĂ©rience VERITAS, un ensemble de tĂ©lescopes conçus pour l’étude des rayons gamma de très haute Ă©nergie. Après son doctorat, elle a poursuivi ses recherches comme assistante postdoctorante Ă l’UniversitĂ© de Yale, oĂą elle a commencĂ© Ă s’intĂ©resser aux neutrinos. Plus tard, elle a rejoint l’UniversitĂ© d’Oxford en tant que bĂ©nĂ©ficiaire de la bourse Ernest Rutherford, avant d’intĂ©grer l’UniversitĂ© d’Harvard. Elle est ensuite devenue professeure de physique des particules Ă l’UniversitĂ© de Manchester. Son travail porte sur le dĂ©veloppement et les tests de dĂ©tecteurs de pointe de neutrinos, en particulier grâce Ă l’utilisation de chambres Ă projection temporelle Ă Ă©lĂ©ment noble, dans le but d’Ă©tudier des questions fondamentales concernant l’Univers, comme l’asymĂ©trie matière-antimatière produite par le Big Bang. Roxanne GuĂ©nette est co-porte-parole d’une collaboration sur la R&D pour les dĂ©tecteurs en milieu liquide (DRD2). Elle est aussi prĂ©sidente du conseil d’administration de l’expĂ©rience NEXT sur la double dĂ©sintĂ©gration bĂŞta sans Ă©mission de neutrino. Ses contributions Ă la discipline lui ont valu de prestigieuses rĂ©compenses, comme la bourse de recherche Alfred P. Sloan en 2021, soulignant son ascension grandissante au sein de la communautĂ© scientifique.Â

Petra Merkel
Scientifique expérimentée et coordinatrice de la R&D sur les détecteurs, Fermilab.
| Bio |
Petra Merkel est scientifique expĂ©rimentĂ©e au Laboratoire national de l’accĂ©lĂ©rateur Fermi (Fermilab), une installation de recherche majeure du dĂ©partement de l’Énergie des États-Unis. En 1999, elle a obtenu un doctorat de l’UniversitĂ© d’Hambourg, oĂą elle a Ă©tudiĂ© les bosons vecteurs lourds Ă l’aide de l’expĂ©rience H1 auprès d’HERA. Après son doctorat, elle a travaillĂ© comme postdoctorante au Fermilab, contribuant activement Ă l’expĂ©rience CDF au Tevatron, en particulier Ă la construction et l’exploitation du dĂ©tecteur au silicium, ainsi qu’aux analyses de dileptons Ă haute impulsion transverse. Elle a ensuite rejoint l’UniversitĂ© Purdueet intĂ©grĂ© l’expĂ©rience CMS au CERN en tant que chercheuse expĂ©rimentĂ©e. Au CERN, elle a jouĂ© un rĂ´le essentiel dans la construction, la mise en service et l’exploitation du dĂ©tecteur Ă pixels Ă petits angles de CMS, et a commencĂ© Ă travailler sur la physique du Higgs, se spĂ©cialisant dans la recherche de particules ayant une masse Ă©levĂ©e, en quĂŞte de bosons de Higgs supplĂ©mentaires. Elle a Ă©tĂ© Ă la tĂŞte de divers groupes, comme Pixel DQM et Tracker DPG, et a dirigĂ© certains aspects des amĂ©liorations de phase 1 du dĂ©tecteur Ă pixels Ă petits angles. Elle Ă prĂ©sent responsable niveau 2 du projet d’amĂ©lioration du trajectographe externe en vue du Grand collisionneur de hadrons Ă haute luminositĂ© (HL-LHC). Outre ses fonctions Ă CMS, elle coordonne la R&D sur les dĂ©tecteurs au Fermilab et est membre de plusieurs comitĂ©s et collaborations nationaux et internationaux.

Werner Riegler
Physicien expérimenté, département Physique expérimentale, CERN.
| Bio |
Werner Riegler est physicien en physique des particules expĂ©rimentale au CERN. Au cours des 30 dernières annĂ©es, il a participĂ© au dĂ©veloppement, Ă la construction, Ă l’installation, Ă l’exploitation et aux amĂ©liorations des dĂ©tecteurs du LHC. De 1995 Ă 2000, il a travaillĂ© au dĂ©veloppement du dĂ©tecteur ATLAS, d’abord en tant que doctorant de l’UniversitĂ© de technologie de Vienne, puis comme chercheur postdoctoral Ă l’UniversitĂ© d’Harvard. En 2000, il a rejoint la collaboration LHCb en tant que chercheur titulaire du CERN et s’est occupĂ© du dĂ©veloppement du système Ă muons de l’expĂ©rience. En 2004, il a intĂ©grĂ© l’équipe de coordination technique de l’expĂ©rience ALICE, oĂą il a supervisĂ© l’installation du dĂ©tecteur. Au dĂ©marrage du LHC, en 2009, Werner Riegler a pris les fonctions de coordinateur technique au sein d’ALICE. Depuis 2015, il coordonne Ă©galement les Ă©tudes relatives aux dĂ©tecteurs et aux expĂ©riences en vue de l’accĂ©lĂ©rateur FCC-hh. Au-delĂ de ses travaux sur les grands dĂ©tecteurs, Werner Reigler porte un vif intĂ©rĂŞt aux principes de la dĂ©tection de particules, et il a apportĂ© de nombreuses contributions dans des domaines tels que la simulation des dĂ©tecteurs, la thĂ©orie des signaux et les limites findamentales de l’exactitude des mesures.

Cristina Botta
Physicienne, département Physique expérimentale, CERN.
| Bio |
Cristina Botta est physicienne en physique des particules expĂ©rimentale et membre de la collaboration CMS auprès du LHC au CERN depuis 2008. Elle est titulaire d’un doctorat en physique obtenu en 2011 Ă l’UniversitĂ© de Turin. Après avoir travaillĂ© au CERN comme boursière de recherche, puis comme chercheuse titulaire, elle est devenue en 2019 professeure assistante au dĂ©partement de physique de l’UniversitĂ© de Zurich, et a bĂ©nĂ©ficiĂ© d’un subside PRIMA, accordĂ© par le Fonds national suisse de la recherche scientifique pour qu’elle crĂ©e sa propre Ă©quipe de recherche au sein du dĂ©partement. En septembre 2023, elle est revenue travailler au CERN comme chercheuse au dĂ©partement Physique expĂ©rimentale. Durant de nombreuses annĂ©es, elle s’est consacrĂ©e au dĂ©veloppement de stratĂ©gies d’analyse de donnĂ©es dans le cadre de la recherche du boson de Higgs, puis dans le cadre des mesures des propriĂ©tĂ©s de cette particule. En 2015, quand le LHC a commencĂ© Ă produire des collisions Ă plus haute Ă©nergie pour les expĂ©riences, Cristina Botta a portĂ© son attention sur la recherche directe de matière noire, et elle a coordonnĂ© le groupe d’analyse de CMS menant des recherches sur la supersymĂ©trie (SUSY) dans les Ă©tats finaux leptoniques. Elle mène actuellement avec son Ă©quipe des recherches dur la supersymĂ©trie dans les spectres de masses resserrĂ©s, rĂ©gion de l’espace des paramètres difficile Ă observer expĂ©rimentalement. En 2017, en vue du projet LHC Ă haute luminositĂ©, elle s’est jointe aux travaux d’amĂ©lioration du système de dĂ©clenchement de niveau 1 de CMS. Ă€ prĂ©sent responsable adjointe du projet liĂ© au système de dĂ©clenchement de niveau 1, elle coordonne les activitĂ©s visant Ă dĂ©velopper de nouveaux algorithmes de dĂ©clenchement et Ă Ă©tudier leurs performances, afin d’orienter les dĂ©cisions finales sur la conception du nouveau système. Depuis 2023, elle codirige aussi la mise en Ĺ“uvre au sein de l’expĂ©rience CMS du projet Next Generation Triggers, rĂ©cemment lancĂ© au CERN.

Maria Girone
Responsable du programme CERN openlab, département IT, CERN.
| Bio |
Maria Girone est responsable du programme CERN openlab. Elle est titulaire d’un doctorat en physique des particules. Ayant travaillé dans le calcul scientifique depuis 2002, elle possède également une connaissance étendue de l’informatique à l’appui des expériences de physique des hautes énergies. Pendant de nombreuses années, elle s’est consacrée au développement et au déploiement de services et d’outils destinés à la Grille de calcul mondiale pour le LHC (WLCG), qui sert à stocker, distribuer et analyser les données produites par les expériences auprès du Grand collisionneur de hadrons (LHC). Elle a fondé l’équipe de coordination des opérations de la grille WLCG. Cette équipe est chargée de la supervision des opérations essentielles et du développement de nouveaux services. En 2014 et 2015, Maria Girone a été coordinatrice pour les logiciels et l’informatique de CMS, l’une des quatre expériences du LHC. Elle était responsable d’environ 70 centres de calcul sur cinq continents, et dirigeait au total plusieurs centaines de personnes. De 2016 à début 2023, elle a été directrice technique de CERN openlab. Avant de rejoindre le CERN, elle était bénéficiaire de la bourse Marie Curie et chercheuse associée à l’Imperial College de Londres. Elle a travaillé sur le développement de matériel et l’analyse de données pour LHCb, une autre expérience du LHC, ainsi que pour l’expérience ALEPH, auprès de l’accélérateur qui a précédé le LHC.

Andreas Lintermann
Coordinateur de RAISE, Centre d’excellence europĂ©en pour le calcul exaflopique et responsable du groupe laboratoire simulations et donnĂ©es, ingĂ©nierie des solides et des fluides hautement Ă©volutive (SDL-FSE) au JSC (JĂĽlich Supercomputing Centre), Forschungszentrum JĂĽlich.
| Bio |
Andreas Lintermann est postdoctorant et responsable du groupe laboratoire simulations et donnĂ©es, ingĂ©nierie des solides et des fluides hautement Ă©volutive (SDL-FSE) au JSC (JĂĽlich Supercomputing Centre), Forschungszentrum JĂĽlich. Il est coordinateur de CoE RAISE, Centre d’excellence europĂ©en pour le calcul exaflopique, Recherche sur l’ingĂ©nierie basĂ©e sur l’intelligence artificielle et la simulation au niveau exaflopique. Il dirige les activitĂ©s des projets EuroCC2, SPECTRUM et interTwin pour le compte du centre de recherche de JĂĽlich, et est membre de l’équipe chargĂ©e des relations du centre avec l’industrie. Ses recherches portent sur le calcul Ă haute performance, le matĂ©riel hĂ©tĂ©rogène, le supercalcul modulaire, l’intelligence artificielle, l’informatique quantique, la mĂ©canique des biofluides, les mĂ©thodes de Boltzmann sur rĂ©seau, les mĂ©thodes de maillage Ă grande Ă©chelle et les stratĂ©gies efficaces de couplage multiphysique.

Mei Bai
Physicienne spécialiste des accélérateurs au Laboratoire national de l’accélérateur SLAC, l’un des 17 laboratoires nationaux du département de l’Énergie des États-Unis, piloté par l’Université de Stanford.
| Bio |
Mei Bai est directrice adjointe pour la recherche au sein de la direction des accĂ©lĂ©rateurs du Laboratoire national de l’accĂ©lĂ©rateur (SLAC). Avant de rejoindre le SLAC, elle Ă©tait responsable de la division de l’exploitation des accĂ©lĂ©rateurs au Centre de recherche sur les ions lourds (GSI), qui fait partie de l’association Helmholtz des centres de recherche en Allemagne. Auparavant, elle a travaillĂ© comme directrice de l’IKP-4, (Large-Scale Nuclear Physics Equipment), Ă Forschungszentrum JĂĽlich, Ă©galement en Allemagne. Elle a aussi supervisĂ© des doctorants et enseignĂ© la physique des accĂ©lĂ©rateurs Ă l’UniversitĂ© de Bonn au dĂ©partement de physique et d’astronomie. Avant d’exercer ces activitĂ©s en Allemagne, elle Ă©tait titulaire d’une chaire au Laboratoire national de Brookhaven, qu’elle a rejoint en 1999. Un an plus tard, le Collisionneur d’ions lourds relativistes (RHIC) Ă©tait mis en service et elle a participĂ© activement Ă son exploitation dans le cadre des programmes sur les protons polarisĂ©s. Elle a apportĂ© d’importantes contributions en matière de collisions de protons polarisĂ©s Ă haute Ă©nergie au RHIC, seule installation accueillant des utilisateurs dans le monde Ă pratiquer ce type de recherche. Ses travaux portent aussi bien sur la dynamique du spin que sur les diagnostics et corrections optiques. Elle a Ă©tĂ© membre de plusieurs comitĂ©s consultatifs auprès d’installations et de programmes scientifiques, notamment le comitĂ© consultatif scientifique national, chargĂ© de conseiller le dĂ©partement de l’Énergie des États-Unis, et le comitĂ© consultatif pour les accĂ©lĂ©rateurs du Fermilab. Elle est Ă prĂ©sent membre du comitĂ© consultatif pour les machines du CERN et prĂ©sidente du comitĂ© consultatif technique de l’ESS (European Spallation Source).