Le groupe de physique théorique du LPSC est actuallement composé de 4 permanents, 3-4 postdocs et 4 thèsards. Il s'y ajoutent souvent des visiteurs ainsi que, dans la periode mars-juillet, plusieurs stagiaires. 

Les activités de notre groupe s'articulent autour de deux thématiques principales de physique des particules: la Chromodynamique Quantique et la Physique au delà du Modèle Standard. 

Calculs de précision en QCD

La Chromodynamique Quantique (QCD) est la théorie qui décrit les interactions entre particules élémentaires portant une charge de couleur (quarks et gluons). Le but de notre activité de recherche dans ce domaine est de contribuer à la compréhension des phénomènes qui font intervenir l'interaction forte et de fournir des calculs précis des caractéristiques de ces phénomènes.

Ceci s'avère d'autant plus important que le LHC fournit des données. En effet, conçu pour la découverte du boson de Higgs et la physique au delà du Modèle Standard, le LHC est essentiellement une "machine à QCD", fonctionnant dans une gamme d'énergie jamais explorée jusqu'alors. Les quatre expériences construites sur le trajet de cet accélérateur sont confrontées à un taux d'événements QCD sans précédent. Le potentiel de découverte du LHC dépend donc de façon cruciale de la qualité des prédictions pour les processus de signaux et de bruits de fond QCD.

En particulier, connaître précisément la structure des protons est un enjeu capital pour la physique du LHC. L'une des ambitions de notre groupe est donc de fournir aux expériences des fonctions de distributions des partons -- éléments de base de toute observable déduite des collisionneurs proton-proton -- fiables et précises, et dont les incertitudes sont aussi contrôlées que possible. Cette activité a lieu en relation étroite avec la très connue collaboration CTEQ.

 

Physique au delà du Modèle Standard

L'autre grand axe de recherche de notre groupe concerne les extensions possibles du Modèle Standard, et en particulier la supersymétrie (SUSY).

La supersymétrie postule qu'à chaque particule est associé un "superpartenaire" dont le spin diffère d'une demi unité. Cette hypothèse est un ingrédient nécessaire à l'un des candidats les plus connus pour la théorie de la gravitation quantique: la théorie des cordes. Si la supersymétrie existe à l'échelle du TeV, elle peut fournir une solution au problème de hiérarchie du Modèle Standard. Elle prédit de plus une unification à haute énergie des interactions faible, forte et électromagnétique. Elle propose aussi un candidat pour la matière noire, ainsi qu'un mécanisme naturel pour la brisure de symétrie électrofaible.

Nos activités s'articulent ainsi autour de la recherche d'une éventuelle nouvelle physique au LHC. Nous étudions donc, entre autre, l'impact des résultats expérimentaux sur la viabilité de modèles spécifiques.  Nous mettons actuellement l'accent sur les théories supersymétriques, les théories de grande unification, la physique du boson de Higgs, et la matière noire. Inversement, nous essayons de dégager de ces analyses de nouvelles stratégies pour identifier et contraindre la dynamique de la nouvelle physique, et les proposons aux expérimentateurs. Finalement, en vue de faciliter ces échanges théorie-expérience, nous contribuons au développement de différents outils d'analyse théorique automatisés.

 

Les seminaires du groupe on lieu le mercredi a 14h.