Domaine, spécialité : Physique corpusculaire des accélérateurs
Mots-Clés :
QCD, Data analysis, simulations Monte Carlo
Unité d’accueil : DPhN / LQGP
Résumé
Le plasma quark-gluon (QGP) est un état exotique de la matière créé dans des conditions extrêmes au LHC du CERN. Il s’agit de l’un des premiers états de la matière après le Big Bang. Le stage consistera à étudier l’équation d’état du QGP à l’aide de simulations hydrodynamiques relativistes.
Sujet détaillé
Le plasma de quarks et de gluons (QGP) est un état exotique de la matière créé à des températures extrêmes lors de collisions d’ions lourds au LHC du CERN. Il s’agit de l’un des premiers états de la matière dans l’Univers après le Big Bang. Le stage proposé consiste en une étude phénoménologique de l’équation d’état du QGP à l’aide de simulations hydrodynamiques relativistes de pointe.
Au Grand collisionneur de hadrons (LHC) à Genève, des collisions de noyaux de plomb sont utilisées pour créer un système thermodynamique décrit par la dynamique des fluides dans des conditions extrêmes. Cet état de la matière est communément appelé plasma de quarks et de gluons (QGP). Son évolution dans le temps est décrite par l’hydrodynamique relativiste. Une équation centrale qui décrit la thermodynamique du QGP est l’équation d’état. La mesure de cette équation est cruciale pour avoir une compréhension précise du milieu thermodynamique.
Le laboratoire QGP, situé au sein du département de physique nucléaire du CEA Saclay, participe activement à tous les niveaux de l’exploration expérimentale du QGP avec les expériences ALICE et LHCb au LHC. Le groupe entretient une étroite collaboration avec les physiciens théoriciens de l’IPhT.
Une nouvelle méthode de mesure de l’équation d’état du QGP a récemment été proposée. L’objectif de ce stage est d’étendre cette méthodologie à des environnements présentant un potentiel baryochimique non nul, afin de fournir de nouveaux observables aux expériences du LHC. Le travail s’appuiera sur des outils de simulation Monte Carlo. En fonction des intérêts du candidat, des aspects phénoménologiques liés à la thermodynamique du QGP pourraient être inclus. Le candidat se familiarisera avec la physique du QGP, la physique des détecteurs et les techniques avancées d’analyse de données à l’aide de Python.
Lieu du stage
Saclay
Conditions de stage
- Durée du stage : 6 mois
- Niveau d’étude requis : Bac+5
- Formation : Master 1
- Poursuite possible en thèse : Non
- Date limite de candidature : 16 octobre 2025
Compétences requises
Langue : Anglais
Langages informatiques et logiciels :
Python et un peu de C++
Liens utiles
Site web du laboratoire : https://irfu.cea.fr/dphn/