Partenaires
Menu
Rechercher
Navigation
Accueil > Thèses, Stages, Formation et Enseignement > Propositions de thèses 2024 > Préparation de la reconstruction et des analyses d’oscillation pour Hyperk-Kamiokande
Préparation de la reconstruction et des analyses d’oscillation pour Hyperk-Kamiokande
par Tristan Beau - 26 octobre 2023
Titre : Préparation de la reconstruction et des analyses d’oscillation pour Hyperk-Kamiokande
Directrice/directeur de thèse : Mathieu Guigue
Groupe d’accueil :Neutrino
Collaboration : T2K-HK
Description :
Le groupe de physiciens du LPNHE-Paris contribue depuis plus d’une dizaine d’années à l’expérience T2K qui utilise le détecteur Super-Kamiokande pour la détection des neutrinos produits auprès de l’accélérateur J-PARC au Japon. L’expérience Hyper-Kamiokande, qui constitue la prochaine génération d’expérience dans le domaine des neutrinos, explorera un programme de physique extrêmement riche qui va de l’étude de la violation de la symétrie CP dans le secteur leptonique et la mesure précise des paramètres de mélange des neutrinos à la désintégration du proton, aux neutrinos atmosphériques et aux neutrinos d’origine astronomiques, en particulier venant de supernovae. Sur cette dernière expérience, le groupe contribue ainsi à la fois à la construction du détecteur à travers la conception et le déploiement d’un système de distribution d’horloge et de synchronisation en temps, et à la préparation de l’analyse de physique, par des développements du système de calibration des données et de reconstruction des événements.
Le sujet de thèse que nous proposons portera sur le développement des algorithmes de reconstruction pour le détecteur lointain. En particulier des algorithmes ont été développés il y a une quinzaine d’années dans le cadre de Super-Kamiokande mais se révèlent assez inadaptés pour Hyper-Kamiokande ; le développement de nouveaux algorithmes permettant la reconstruction des anneaux Cherenkov produits dans le détecteur lointain d’HK sera donc un des objectifs de cette thèse. Ces algorithmes pourront être testés sur les données de d’une version miniature d’un détecteur Cherenkov à eau qui seront prises au CERN par l’expérience WCTE en 2024. Le.a candidat.e étudiera aussi leur impact sur les performances de physique de l’expérience HK, que ce soit sur la physique de l’oscillation et sur la détection d’évènements rares. Notamment, l’étude de l’impact du système de synchronisation en temps sur les performances de physique sera à considérer.
Un deuxième volet de cette thèse portera sur l’impact des contraintes de la violation de CP que pourrait apporter l’expérience HK sur les modèles de leptogénèse génériques.
Au delà de contributions sur le détecteur lointain HK, le.a candidat.e pourra contribuer à la collecte et l’exploitation des prochaines données du détecteur ND280 mis à jour, qui serviront à la fois à l’expérience T2K et HK.
For over a decade, the group of physicists at LPNHE-Paris has been contributing to the T2K experiment, which employs the Super-Kamiokande detector for detection of neutrinos produced by the J-PARC accelerator in Japan. The Hyper-Kamiokande experiment, representing the next generation in neutrino research, will explore an extremely rich physics program. This program ranges from studying CP symmetry violation in the lepton sector and the precise determination of neutrino mixing parameters to proton decay, atmospheric neutrinos, and neutrinos of astronomical origin, particularly those originating from supernovae. In this latter experiment, the group is involved in both the construction of the detector through the design and deployment of a time distribution and the synchronization system, and in preparing the physics analyses through data calibration and event reconstruction developments.
The proposed thesis topic will focus on the development of reconstruction algorithms for the far detector. In particular, algorithms developed about fifteen years ago for Super-Kamiokande are found to be ill-suited for Hyper-Kamiokande. Therefore, developing new algorithms for reconstructing Cherenkov rings produced in the Hyper-Kamiokande far detector will be one of the key objectives of this thesis. The algorithms can be tested on the Water Cherenkov Test Experiment (WCTE) data that will be taken at CERN in 2024 using a smaller version of a water Cherenkov detector. The candidate will also study their impact on the physics performance of the HK experiment, including oscillation physics and rare event detection. Notably, the impact of the time synchronization system on physics performance will be an outcome of such studies.
A second aspect of this thesis will involve investigating the impact of CP violation constraints that the HK experiment might provide on generic leptogenesis models.
Beyond contributions to the HK far detector, the candidate will be able to contribute to the collection and analysis of upcoming data from the updated ND280 detector, which will serve both the T2K and HK experiments.
Lieu(x) de travail : LPNHE
Déplacements éventuels : J-PARC et Kamioka (Japon)
Stage proposé avant la thèse : Oui
Dans la même rubrique :
- Transient gamma sky with the future Cherenkov Telescope Array and validation tests with the NectarCAM camera
- Implémentation et évaluation de techniques d’Intelligence Artificielle pour l’analyse temporelle des sources gamma de haute énergie avec H.E.S.S. et CTA - Implementation and Evaluation of Artificial Intelligence Techniques for the Temporal Analysis of High-Energy Gamma Sources with H.E.S.S. and CTA
- Recherche de la violation de la conservation de la saveur des leptons chargés avec l’expérience LHCb au CERN / Search for charged lepton flavour violation with the LHCb experiment at CERN
- Study and realization of a High Granularity Timing Detector (HGTD) for the ATLAS detector at the High Luminosity phase of the LHC.
- Beyond standard galaxy clustering analysis with the DESI BGS
- Neutrino-nucleus interactions measurements with the T2K Near Detector upgrade and their impact on the precision measurements with Hyper-Kamiokande
- Quantifying ML uncertainties in searches for new physics at the LHC
- Search for long-lived axion particles at the LHC in the ATLAS experiment with fulll LHC Run 3 dataset
- First light of the Rubin Observatory / LSST : toward the next generation of cosmological constrains.
- Light dark matter search in XENONnT experiment and the challenge of single electron background
- Measurement of solar pp neutrinos flux in XENONnT and development of new electrodes for DARWIN
