Au cours du siĂšcle dernier, la physique nous a permis de dĂ©couvrir les lois fondamentales de la nature et de retracer lâhistoire de lâUnivers depuis le Big Bang. Bien des Ă©nigmes perdurent toutefois, et le cosmos recĂšle encore de nombreux secrets.
Ce sixiĂšme et dernier Ă©vĂ©nement public organisĂ© dans le cadre des cĂ©lĂ©brations du 70e anniversaire du CERN Ă©tait consacrĂ© au futur de la physique des particules et aux instruments de pointe qui pourraient rĂ©volutionner notre comprĂ©hension des plus grands mystĂšres de lâUnivers.
DâĂ©minents spĂ©cialistes ont dĂ©crit les limites actuelles de la technologie, ainsi que les derniĂšres avancĂ©es en la matiĂšre, lors de trois grands moments :
- Nouveaux accĂ©lĂ©rateurs de faisceau de particules : de nouveaux accĂ©lĂ©rateurs, capables dâatteindre des Ă©nergies et des taux de collision inĂ©dits, ouvriront de nouveaux horizons pour la physique des particules.
- Des dĂ©tecteurs amĂ©liorĂ©s : des dĂ©tecteurs plus grands, plus rapides et plus sensibles sont nĂ©cessaires pour saisir des phĂ©nomĂšnes rares et dâinfimes dĂ©tails.
- Des systĂšmes informatiques intelligents : des infrastructures informatiques rĂ©volutionnaires, alimentĂ©es par lâintelligence artificielle et les nouvelles technologies, sont essentielles pour traiter et analyser de grandes quantitĂ©s de donnĂ©es.
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 lâexpĂ©rience AWAKE (Advanced Wakefield Experiment) au CERN, pionniĂšre dans lâutilisation de l’accĂ©lĂ©ration par champ de sillage plasma afin dâatteindre des Ă©nergies de particules beaucoup plus Ă©levĂ©es quâavec 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 dâaccĂ©lĂ©ration jusquâĂ 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 carriĂšre 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 dâunitĂ©s responsables dâaccĂ©lĂ©rateurs. Sous sa conduite, lâexpĂ©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 entraĂźnĂ© par des protons, et des travaux prĂ©paratoires sont en cours pour les prochaines phases du programme dâexpĂ©riences. Edda Gschwendtner se consacre Ă©galement Ă la communication scientifique auprĂšs du grand public, notamment en partageant ses idĂ©es sur diverses plateformes, comme TEDxCERN, oĂč elle sâattache Ă rendre accessibles des concepts complexes. Ses efforts pour repousser les limites de la technologie des accĂ©lĂ©rateurs font dâelle lâune 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 Ă©minent physicien spĂ©cialisĂ© dans la physique des accĂ©lĂ©rateurs de particules. Il est titulaire dâun doctorat en physique des accĂ©lĂ©rateurs de lâUniversitĂ© dâHambourg. En 1995, il a rejoint le Laboratoire national de lâaccĂ©lĂ©rateur (SLAC) en tant que postdoctorant, contribuant aux structures dâaccĂ©lĂ©rateurs en bande X. Il a ensuite travaillĂ© auprĂšs de DESY Ă Hambourg, en particulier sur le collisionneur HERA et divers systĂšmes de vide destinĂ©s aux accĂ©lĂ©rateurs. En 2006, il a intĂ©grĂ© lâInstitut Paul Scherrer (PSI) en tant que responsable du dĂ©partement de lâexploitation et du dĂ©veloppement des accĂ©lĂ©rateurs. Son rĂŽle au PSI consistait Ă superviser lâaccĂ©lĂ©rateur de protons Ă haute intensitĂ© (HIPA) et lâinstallation de traitement par les protons (PROSCAN). En 2020, il a pris la tĂȘte de la division des grandes installations de recherche au PSI et est devenu membre du conseil dâadministration du PSI. La mĂȘme annĂ©e, il a Ă©tĂ© nommĂ© professeur ordinaire Ă lâĂcole polytechnique fĂ©dĂ©rale de Lausanne (EPFL), oĂč il dirige le Laboratoire de physique des accĂ©lĂ©rateurs de particules (LPAP). Ses recherches actuelles portent sur la R&D de futurs collisionneurs de particules, avec lâĂ©quipe LPAP, et lâefficacitĂ© Ă©nergĂ©tique des accĂ©lĂ©rateurs. Il participe activement Ă des programmes europĂ©ens tels que EUCARD-2, ARIES, and I.FAST, oĂč il travaille au dĂ©veloppement de technologies durables pour les accĂ©lĂ©rateurs. En outre, il dirige le comitĂ© consultatif des machines du CERN (CMAC).
Roxanne Guenette
Professeure de physique des particules, dĂ©partement de physique et dâastronomie, UniversitĂ© de Manchester.
| Bio |
Roxanne Guenette est une Ă©minente physicienne spĂ©cialisĂ©e dans lâĂ©tude des neutrinos. Elle a fait des Ă©tudes de physique Ă lâUniversitĂ© de MontrĂ©al et est titulaire dâun doctorat en astrophysique des hautes Ă©nergies de lâUniversitĂ© McGill. Elle a rĂ©digĂ© une thĂšse sur lâexpĂ©rience VERITAS, un ensemble de tĂ©lescopes conçus pour lâĂ©tude des rayons gamma de trĂšs haute Ă©nergie. AprĂšs son doctorat, elle a poursuivi ses recherches comme assistante postdoctorante Ă lâUniversitĂ© de Yale, oĂč elle a commencĂ© Ă sâintĂ©resser aux neutrinos. Plus tard, elle a rejoint lâUniversitĂ© dâOxford en tant que bĂ©nĂ©ficiaire de la bourse Ernest Rutherford, avant dâintĂ©grer lâUniversitĂ© dâHarvard. Elle est ensuite devenue professeure de physique des particules Ă lâUniversitĂ© de Manchester. Son travail porte sur le dĂ©veloppement et les tests de dĂ©tecteurs de pointe de neutrinos, en particulier grĂące 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 matiĂšre-antimatiĂšre produite par le Big Bang. Roxanne GuĂ©nette est co-porte-parole dâune collaboration sur la R&D pour les dĂ©tecteurs en milieu liquide (DRD2). Elle est aussi prĂ©sidente du conseil dâadministration de lâexpĂ©rience NEXT sur la double dĂ©sintĂ©gration bĂȘta 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 lâaccĂ©lĂ©rateur Fermi (Fermilab), une installation de recherche majeure du dĂ©partement de l’Ănergie des Ătats-Unis. En 1999, elle a obtenu un doctorat de lâUniversitĂ© dâHambourg, oĂč elle a Ă©tudiĂ© les bosons vecteurs lourds Ă lâaide de lâexpĂ©rience H1 auprĂšs dâHERA. AprĂšs son doctorat, elle a travaillĂ© comme postdoctorante au Fermilab, contribuant activement Ă lâexpĂ©rience CDF au Tevatron, en particulier Ă la construction et lâexploitation du dĂ©tecteur au silicium, ainsi quâaux analyses de dileptons Ă haute impulsion transverse. Elle a ensuite rejoint lâUniversitĂ© Purdueet intĂ©grĂ© lâexpĂ©rience CMS au CERN en tant que chercheuse expĂ©rimentĂ©e. Au CERN, elle a jouĂ© un rĂŽle essentiel dans la construction, la mise en service et lâexploitation 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 quĂȘte de bosons de Higgs supplĂ©mentaires. Elle a Ă©tĂ© Ă la tĂȘte 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 dâamĂ©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 derniĂšres annĂ©es, il a participĂ© au dĂ©veloppement, Ă la construction, Ă lâinstallation, Ă lâexploitation et aux amĂ©liorations des dĂ©tecteurs du LHC. De 1995 Ă 2000, il a travaillĂ© au dĂ©veloppement du dĂ©tecteur ATLAS, dâabord en tant que doctorant de lâUniversitĂ© de technologie de Vienne, puis comme chercheur postdoctoral Ă lâUniversitĂ© dâHarvard. En 2000, il a rejoint la collaboration LHCb en tant que chercheur titulaire du CERN et sâest occupĂ© du dĂ©veloppement du systĂšme Ă muons de lâexpĂ©rience. En 2004, il a intĂ©grĂ© lâĂ©quipe de coordination technique de lâexpĂ©rience ALICE, oĂč il a supervisĂ© lâinstallation du dĂ©tecteur. Au dĂ©marrage du LHC, en 2009, Werner Riegler a pris les fonctions de coordinateur technique au sein dâALICE. Depuis 2015, il coordonne Ă©galement les Ă©tudes relatives aux dĂ©tecteurs et aux expĂ©riences en vue de lâaccĂ©lĂ©rateur FCC-hh. Au-delĂ de ses travaux sur les grands dĂ©tecteurs, Werner Reigler porte un vif intĂ©rĂȘt 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 auprĂšs du LHC au CERN depuis 2008. Elle est titulaire dâun doctorat en physique obtenu en 2011 Ă lâUniversitĂ© de Turin. AprĂšs avoir travaillĂ© au CERN comme boursiĂšre de recherche, puis comme chercheuse titulaire, elle est devenue en 2019 professeure assistante au dĂ©partement de physique de lâUniversitĂ© de Zurich, et a bĂ©nĂ©ficiĂ© dâun subside PRIMA, accordĂ© par le Fonds national suisse de la recherche scientifique pour quâelle 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 sâest consacrĂ©e au dĂ©veloppement de stratĂ©gies dâanalyse 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 matiĂšre noire, et elle a coordonnĂ© le groupe dâanalyse de CMS menant des recherches sur la supersymĂ©trie (SUSY) dans les Ă©tats finaux leptoniques. Elle mĂšne actuellement avec son Ă©quipe des recherches dur la supersymĂ©trie dans les spectres de masses resserrĂ©s, rĂ©gion de l’espace des paramĂštres difficile Ă observer expĂ©rimentalement. En 2017, en vue du projet LHC Ă haute luminositĂ©, elle sâest jointe aux travaux dâamĂ©lioration du systĂšme de dĂ©clenchement de niveau 1 de CMS. Ă prĂ©sent responsable adjointe du projet liĂ© au systĂšme 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 systĂšme. Depuis 2023, elle codirige aussi la mise en Ćuvre au sein de lâexpĂ©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 dâun doctorat en physique des particules. Ayant travaillĂ© dans le calcul scientifique depuis 2002, elle possĂšde Ă©galement une connaissance Ă©tendue de lâinformatique Ă lâappui des expĂ©riences de physique des hautes Ă©nergies. Pendant de nombreuses annĂ©es, elle sâest consacrĂ©e au dĂ©veloppement et au dĂ©ploiement de services et dâoutils destinĂ©s Ă la Grille de calcul mondiale pour le LHC (WLCG), qui sert Ă stocker, distribuer et analyser les donnĂ©es produites par les expĂ©riences auprĂšs du Grand collisionneur de hadrons (LHC). Elle a fondĂ© lâĂ©quipe de coordination des opĂ©rations de la grille WLCG. Cette Ă©quipe est chargĂ©e de la supervision des opĂ©rations essentielles et du dĂ©veloppement de nouveaux services. En 2014 et 2015, Maria Girone a Ă©tĂ© coordinatrice pour les logiciels et lâinformatique de CMS, lâune des quatre expĂ©riences du LHC. Elle Ă©tait responsable dâenviron 70 centres de calcul sur cinq continents, et dirigeait au total plusieurs centaines de personnes. De 2016 Ă dĂ©but 2023, elle a Ă©tĂ© directrice technique de CERN openlab. Avant de rejoindre le CERN, elle Ă©tait bĂ©nĂ©ficiaire de la bourse Marie Curie et chercheuse associĂ©e Ă lâImperial College de Londres. Elle a travaillĂ© sur le dĂ©veloppement de matĂ©riel et lâanalyse de donnĂ©es pour LHCb, une autre expĂ©rience du LHC, ainsi que pour lâexpĂ©rience ALEPH, auprĂšs de lâaccĂ©lĂ©rateur qui a prĂ©cĂ©dĂ© 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 (JĂŒlich Supercomputing Centre), Forschungszentrum JĂŒlich.
| 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 (JĂŒlich Supercomputing Centre), Forschungszentrum JĂŒlich. 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 JĂŒlich, et est membre de lâĂ©quipe chargĂ©e des relations du centre avec lâindustrie. Ses recherches portent sur le calcul Ă haute performance, le matĂ©riel hĂ©tĂ©rogĂšne, le supercalcul modulaire, lâintelligence artificielle, lâinformatique 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 spĂ©cialiste des accĂ©lĂ©rateurs au Laboratoire national de lâaccĂ©lĂ©rateur SLAC, lâun des 17 laboratoires nationaux du dĂ©partement de lâĂnergie des Ătats-Unis, pilotĂ© par lâUniversitĂ© de Stanford.
| Bio |
Mei Bai est directrice adjointe pour la recherche au sein de la direction des accĂ©lĂ©rateurs du Laboratoire national de lâaccĂ©lĂ©rateur (SLAC). Avant de rejoindre le SLAC, elle Ă©tait responsable de la division de lâexploitation des accĂ©lĂ©rateurs au Centre de recherche sur les ions lourds (GSI), qui fait partie de lâassociation Helmholtz des centres de recherche en Allemagne. Auparavant, elle a travaillĂ© comme directrice de lâIKP-4, (Large-Scale Nuclear Physics Equipment), Ă Forschungszentrum JĂŒlich, Ă©galement en Allemagne. Elle a aussi supervisĂ© des doctorants et enseignĂ© la physique des accĂ©lĂ©rateurs Ă lâUniversitĂ© de Bonn au dĂ©partement de physique et dâastronomie. Avant dâexercer ces activitĂ©s en Allemagne, elle Ă©tait titulaire dâune chaire au Laboratoire national de Brookhaven, quâelle 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© dâimportantes contributions en matiĂšre 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 auprĂšs dâinstallations et de programmes scientifiques, notamment le comitĂ© consultatif scientifique national, chargĂ© de conseiller le dĂ©partement de lâĂnergie des Ătats-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 lâESS (European Spallation Source).