Physique des particules Objectifs Scientifiques
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- Marie-Christine Marcil
- il y a 8 ans
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1 Physique des particules Objectifs Scientifiques Brisure de symétrie électrofaible / Origine de la Masse Boson(s) de Higgs? Fondamental ou composite? Unitarité? Hiérarchie? Supersymétrie? Matière Noire? Modèles supersymétriques non-minimaux? Nouvelles symétries (unification)? Structure et organisation de la matière CKM Symétrie matière-antimatière, Violation de CP, Recherche de nouvelle physique (sensibilité multi-tev), PMNS Oscillations neutrinos, Violation de CP, Dirac ou Majorana (ββ0ν), Désintégration du proton? 0
2 Prospective IN2P3-Irfu Europe LC HL/HE Prospective IN2P3-Irfu CERN LHC Pas completement clair {HL>HE} LC HL/HE HE-LHC Pas completement clair {HL>HE} sb Data HE-LHC Taking DoubleChooz megaton Go Excavation Construction/Installation Data Taking phase 1 Phase2 supernemo Demonstrateur Data Data Taking Taking Detecteur complet lechooz aton Ameriques FNAL Nova Go Excavation Data Taking Construction/Installation Data Taking phase 1 Phase2 rnemo Demonstrateur Data Taking Detecteur complet LBNE mucoll tres tres lointain Data Taking Asie oll tres tres KeK lointain superkekb Data Taking T2K rkekb HyperK Data Taking rk Daya Bay Reno Bay LClab(ILC-CLIC) prepare decision & Go! LC 250 GeV (6-8 years) (Hypothese Japon) Data Taking (ILC-CLIC) prepare decision & Go! LC 250 GeV (6-8 years) (Hypothese Japon) Data Taking 1
3 Prospective IN2P3-Irfu Europe LC HL/HE Prospective IN2P3-Irfu CERN LHC Pas completement clair {HL>HE} LC HL/HE HE-LHC Pas completement clair {HL>HE} sb Data HE-LHC Taking DoubleChooz megaton Go Excavation Construction/Installation Data Taking phase 1 Phase2 supernemo Demonstrateur Data Data Taking Taking Detecteur complet lechooz aton Ameriques FNAL Nova Go Excavation Data Taking Construction/Installation Data Taking phase 1 Phase2 rnemo Demonstrateur Data Taking Detecteur complet LBNE mucoll tres tres lointain Data Taking Asie oll tres tres KeK lointain superkekb Data Taking T2K rkekb HyperK Data Taking rk Daya Bay Reno Bay LClab(ILC-CLIC) prepare decision & Go! LC 250 GeV (6-8 years) (Hypothese Japon) Data Taking (ILC-CLIC) prepare decision & Go! LC 250 GeV (6-8 years) (Hypothese Japon) Data Taking 2
4 Prospective à 10 ans / ) Poursuite du programme LHC [Phase 0+ Phase 1] Objectif ~ 300 fb -1 intégrée à 13 ou 14 TeV 2012 Recherche de nouvelle physique (NP) à l'échelle multi-tev [recherche directe +, recherche indirecte ] Premières mesures de «précision» dans le secteur scalaire et cohérence de l'ensemble des canaux du boson de Higgs [nombreux modes accessibles dans le zone privilégié] Mesure de précision et NP dans le secteur électrofaible et pour la physique du quark top Note 1: Investissements d'améliorations nécessaires pour et Note 2: Upgrades importants proposés par LHC B durant cette phase 3
5 Prospective à 10 ans / En cas de découverte du boson de Higgs en 2012: Préparation de la décision (2015) pour la 2) Construction d une machine e + e - (e.g. ILC) er étage à 250 GeV d une machine (upgradable à 500 GeV) Mesures de précisions sur le Boson de Higgs (Higg self-coupling, couplage au quark top) 4
6 Prospective à 10 ans / Exploration de la physique (NP?) à 13 ou 14 TeV avant 2017 Préparation de la décision 3) LHC au-delà de la phase 1 *** 1) Upgrade pour les très hautes luminosités (x10)? Diffusion WW [H self-coupling, H µµ, H Ζγ] Couplage quartic (production tri-bosons) unitarisation! Production faible de gaugino-higgsino, matière noire? 2) Upgrade vers les très hautes énergies (2 x s)? Même programme + NP? 2017 ~ 3000 fb -1 *** Autres options à long terme - machine e+e- au TeV, etc. 5
7 Prospective IN2P3-Irfu Europe LC HL/HE Prospective IN2P3-Irfu CERN LHC Pas completement clair {HL>HE} LC HL/HE HE-LHC Pas completement clair {HL>HE} sb Data HE-LHC Taking DoubleChooz megaton Go Excavation Construction/Installation Data Taking phase 1 Phase2 supernemo Demonstrateur Data Data Taking Taking Detecteur complet lechooz aton Ameriques FNAL Nova Go Excavation Data Taking Construction/Installation Data Taking phase 1 Phase2 rnemo Demonstrateur Data Taking Detecteur complet LBNE mucoll tres tres lointain Data Taking Asie oll tres tres KeK lointain superkekb Data Taking T2K rkekb HyperK Data Taking rk Daya Bay Reno Bay LClab(ILC-CLIC) prepare decision & Go! LC 250 GeV (6-8 years) (Hypothese Japon) Data Taking (ILC-CLIC) prepare decision & Go! LC 250 GeV (6-8 years) (Hypothese Japon) Data Taking 6
8 Discussions 1) Higgs et al. LHC, / HE-LHC, ILC, Q? Choix de la stratégie en fonction de H et NP Décisions et échéanciers 2) LHC B, Super B, KEK-B Q? Quelle complémentarité et quelles convergences entre B, Super B [étant donné KEK B)? 3) Neutrinos Q? Projets «régionaux» ou concertation mondiale? 7
9 Prospective IN2P3-Irfu Europe LC HL/HE Prospective IN2P3-Irfu CERN LHC Pas completement clair {HL>HE} LC HL/HE HE-LHC Pas completement clair {HL>HE} sb Data HE-LHC Taking DoubleChooz megaton Go Excavation Construction/Installation Data Taking phase 1 Phase2 supernemo Demonstrateur Data Data Taking Taking Detecteur complet lechooz aton Ameriques FNAL Nova Go Excavation Data Taking Construction/Installation Data Taking phase 1 Phase2 rnemo Demonstrateur Data Taking Detecteur complet LBNE mucoll tres tres lointain Data Taking Asie oll tres tres KeK lointain superkekb Data Taking T2K rkekb HyperK Data Taking rk Daya Bay Reno Bay LClab(ILC-CLIC) prepare decision & Go! LC 250 GeV (6-8 years) (Hypothese Japon) Data Taking (ILC-CLIC) prepare decision & Go! LC 250 GeV (6-8 years) (Hypothese Japon) Data Taking 8
10 BACK-UP 9
11 ILC? CLIC? Start-up s pp = 900 GeV and 2.6 TeV s pp = 7 TeV L = cm -2 s -1 s pp = 8 TeV L = 5 x cm -2 s -1 Rising up to nominal s pp and nominal luminosity s pp = TeV L ~ cm -2 s -1 s pp = 14 TeV L = 5 x cm -2 s -1 Upgrades «PHASE I» LHC Injection + detectors s pp = 14 TeV L ~ 2 x cm -2 s -1 Luminosity Levelling L ~ 5 x cm -2 s -1 LHC Long-Term Perspectives ~ 20 fb -1 / exp. ~ 50 fb -1 / exp. ~ 300 fb -1 / exp. Upgrades «PHASE II» slhc + Crab cavities + detectors ~ 3000 fb-1 / exp. 10 Y.S.
Fig. 1 Le détecteur de LHCb. En bas à gauche : schématiquement ; En bas à droite: «Event Display» développé au LAL.
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