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 expérimentée, responsable de l’expérience AWAKE, département Faisceaux, CERN.
| Bio |
Edda Gschwendtner est une éminente physicienne au CERN, reconnue pour ses qualités de direction dans la recherche sur les accélérateurs de pointe. Elle est responsable de l’expérience AWAKE (Advanced Wakefield Experiment) au CERN, pionnière dans l’utilisation de l’accélération par champ de sillage plasma afin d’atteindre des énergies de particules beaucoup plus élevées qu’avec les méthodes traditionnelles. Cette technique innovante vise à réduire la taille et le coût des futurs accélérateurs de particules, en générant des champs d’accélération jusqu’à mille fois plus intenses que ceux produits par les cavités radiofréquence classiques. Elle a commencé son parcours universitaire par des études de physique, qui lui ont permis de mener une brillante carrière au CERN. Elle a apporté des contributions importantes à divers projets et expériences clés de physique des particules, et a occupé des fonctions variées au sein d’unités responsables d’accélérateurs. Sous sa conduite, l’expérience AWAKE a réalisé des avancées notables, par exemple la démonstration de l’accélération par champ de sillage dans le plasma entraîné par des protons, et des travaux préparatoires sont en cours pour les prochaines phases du programme d’expériences. Edda Gschwendtner se consacre également à la communication scientifique auprès du grand public, notamment en partageant ses idées sur diverses plateformes, comme TEDxCERN, où elle s’attache à rendre accessibles des concepts complexes. Ses efforts pour repousser les limites de la technologie des accélérateurs 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 énergies.

Mike Seidel
Physicien émérite spécialiste des accélérateurs, Centre pour la science et l’ingénierie des accélérateurs, 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 éminente physicienne spécialisée dans l’étude des neutrinos. Elle a fait des études de physique à l’Université de Montréal et est titulaire d’un doctorat en astrophysique des hautes énergies de l’Université McGill. Elle a rédigé une thèse sur l’expérience VERITAS, un ensemble de télescopes conçus pour l’étude des rayons gamma de très haute énergie. Après son doctorat, elle a poursuivi ses recherches comme assistante postdoctorante à l’Université de Yale, où elle a commencé à s’intéresser aux neutrinos. Plus tard, elle a rejoint l’Université d’Oxford en tant que bénéficiaire de la bourse Ernest Rutherford, avant d’intégrer l’Université d’Harvard. Elle est ensuite devenue professeure de physique des particules à l’Université de Manchester. Son travail porte sur le développement et les tests de détecteurs de pointe de neutrinos, en particulier grâce à l’utilisation de chambres à projection temporelle à élément noble, dans le but d’étudier des questions fondamentales concernant l’Univers, comme l’asymétrie matière-antimatière produite par le Big Bang. Roxanne Guénette est co-porte-parole d’une collaboration sur la R&D pour les détecteurs en milieu liquide (DRD2). Elle est aussi présidente du conseil d’administration de l’expérience NEXT sur la double désintégration bêta sans émission de neutrino. Ses contributions à la discipline lui ont valu de prestigieuses récompenses, comme la bourse de recherche Alfred P. Sloan en 2021, soulignant son ascension grandissante au sein de la communauté scientifique.

Petra Merkel
Scientifique expérimentée et coordinatrice de la R&D sur les détecteurs, Fermilab.
| Bio |
Petra Merkel est scientifique expérimentée au Laboratoire national de l’accélérateur Fermi (Fermilab), une installation de recherche majeure du département de l’Énergie des États-Unis. En 1999, elle a obtenu un doctorat de l’Université d’Hambourg, où elle a étudié les bosons vecteurs lourds à l’aide de l’expérience H1 auprès d’HERA. Après son doctorat, elle a travaillé comme postdoctorante au Fermilab, contribuant activement à l’expérience CDF au Tevatron, en particulier à la construction et l’exploitation du détecteur au silicium, ainsi qu’aux analyses de dileptons à haute impulsion transverse. Elle a ensuite rejoint l’Université Purdueet intégré l’expérience CMS au CERN en tant que chercheuse expérimentée. Au CERN, elle a joué un rôle essentiel dans la construction, la mise en service et l’exploitation du détecteur à pixels à petits angles de CMS, et a commencé à travailler sur la physique du Higgs, se spécialisant dans la recherche de particules ayant une masse élevée, en quête de bosons de Higgs supplémentaires. Elle a été à la tête de divers groupes, comme Pixel DQM et Tracker DPG, et a dirigé certains aspects des améliorations de phase 1 du détecteur à pixels à petits angles. Elle à présent responsable niveau 2 du projet d’amélioration du trajectographe externe en vue du Grand collisionneur de hadrons à haute luminosité (HL-LHC). Outre ses fonctions à CMS, elle coordonne la R&D sur les détecteurs au Fermilab et est membre de plusieurs comités et collaborations nationaux et internationaux.

Werner Riegler
Physicien expérimenté, département Physique expérimentale, CERN.
| Bio |
Werner Riegler est physicien en physique des particules expérimentale au CERN. Au cours des 30 dernières années, il a participé au développement, à la construction, à l’installation, à l’exploitation et aux améliorations des détecteurs du LHC. De 1995 à 2000, il a travaillé au développement du détecteur ATLAS, d’abord en tant que doctorant de l’Université de technologie de Vienne, puis comme chercheur postdoctoral à l’Université d’Harvard. En 2000, il a rejoint la collaboration LHCb en tant que chercheur titulaire du CERN et s’est occupé du développement du système à muons de l’expérience. En 2004, il a intégré l’équipe de coordination technique de l’expérience ALICE, où il a supervisé l’installation du détecteur. Au démarrage du LHC, en 2009, Werner Riegler a pris les fonctions de coordinateur technique au sein d’ALICE. Depuis 2015, il coordonne également les études relatives aux détecteurs et aux expériences en vue de l’accélérateur FCC-hh. Au-delà de ses travaux sur les grands détecteurs, Werner Reigler porte un vif intérêt aux principes de la détection de particules, et il a apporté de nombreuses contributions dans des domaines tels que la simulation des détecteurs, la théorie 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 expérimentale et membre de la collaboration CMS auprès du LHC au CERN depuis 2008. Elle est titulaire d’un doctorat en physique obtenu en 2011 à l’Université de Turin. Après avoir travaillé au CERN comme boursière de recherche, puis comme chercheuse titulaire, elle est devenue en 2019 professeure assistante au département de physique de l’Université de Zurich, et a bénéficié d’un subside PRIMA, accordé par le Fonds national suisse de la recherche scientifique pour qu’elle crée sa propre équipe de recherche au sein du département. En septembre 2023, elle est revenue travailler au CERN comme chercheuse au département Physique expérimentale. Durant de nombreuses années, elle s’est consacrée au développement de stratégies d’analyse de données dans le cadre de la recherche du boson de Higgs, puis dans le cadre des mesures des propriétés de cette particule. En 2015, quand le LHC a commencé à produire des collisions à plus haute énergie pour les expériences, Cristina Botta a porté son attention sur la recherche directe de matière noire, et elle a coordonné le groupe d’analyse de CMS menant des recherches sur la supersymétrie (SUSY) dans les états finaux leptoniques. Elle mène actuellement avec son équipe des recherches dur la supersymétrie dans les spectres de masses resserrés, région de l’espace des paramètres difficile à observer expérimentalement. En 2017, en vue du projet LHC à haute luminosité, elle s’est jointe aux travaux d’amélioration du système de déclenchement de niveau 1 de CMS. À présent responsable adjointe du projet lié au système de déclenchement de niveau 1, elle coordonne les activités visant à développer de nouveaux algorithmes de déclenchement et à étudier leurs performances, afin d’orienter les décisions finales sur la conception du nouveau système. Depuis 2023, elle codirige aussi la mise en œuvre au sein de l’expérience CMS du projet Next Generation Triggers, récemment lancé 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 européen pour le calcul exaflopique et responsable du groupe laboratoire simulations et données, ingénierie des solides et des fluides hautement évolutive (SDL-FSE) au JSC (Jülich Supercomputing Centre), Forschungszentrum Jülich.
| Bio |
Andreas Lintermann est postdoctorant et responsable du groupe laboratoire simulations et données, ingénierie des solides et des fluides hautement évolutive (SDL-FSE) au JSC (Jülich Supercomputing Centre), Forschungszentrum Jülich. Il est coordinateur de CoE RAISE, Centre d’excellence européen pour le calcul exaflopique, Recherche sur l’ingénierie basée sur l’intelligence artificielle et la simulation au niveau exaflopique. Il dirige les activités des projets EuroCC2, SPECTRUM et interTwin pour le compte du centre de recherche de Jülich, et est membre de l’équipe chargée des relations du centre avec l’industrie. Ses recherches portent sur le calcul à haute performance, le matériel hétérogène, le supercalcul modulaire, l’intelligence artificielle, l’informatique quantique, la mécanique des biofluides, les méthodes de Boltzmann sur réseau, les méthodes de maillage à grande échelle et les stratégies 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 accélérateurs du Laboratoire national de l’accélérateur (SLAC). Avant de rejoindre le SLAC, elle était responsable de la division de l’exploitation des accélérateurs 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 travaillé comme directrice de l’IKP-4, (Large-Scale Nuclear Physics Equipment), à Forschungszentrum Jülich, également en Allemagne. Elle a aussi supervisé des doctorants et enseigné la physique des accélérateurs à l’Université de Bonn au département de physique et d’astronomie. Avant d’exercer ces activités en Allemagne, elle était 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) était mis en service et elle a participé activement à son exploitation dans le cadre des programmes sur les protons polarisés. Elle a apporté d’importantes contributions en matière de collisions de protons polarisés à haute énergie au RHIC, seule installation accueillant des utilisateurs dans le monde à pratiquer ce type de recherche. Ses travaux portent aussi bien sur la dynamique du spin que sur les diagnostics et corrections optiques. Elle a été membre de plusieurs comités consultatifs auprès d’installations et de programmes scientifiques, notamment le comité consultatif scientifique national, chargé de conseiller le département de l’Énergie des États-Unis, et le comité consultatif pour les accélérateurs du Fermilab. Elle est à présent membre du comité consultatif pour les machines du CERN et présidente du comité consultatif technique de l’ESS (European Spallation Source).






























