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Réunion RSE LPNHE, vendredi 29 janvier 2016 1

Activités du groupe ATLAS LPNHE Top/JetFrédéric Derue, pour le groupe ATLAS LPNHE Top/Jet

Réunion des responsables scientifiques élargie (RSE) LPNHE

- présentation du groupe- analyses (>2013/récentes/en cours) avec les données du Run 1- analyses à 13 TeV avec les données du Run 2

di-jet system with invariant mass of 5,2 TeV (Run 2)

production of top quark pairs (e channel) (Run 2)

production of top quark pairs (tt→l+jet + J/→ channel) (Run 1)


Le groupe (1/3)

Permanents:Tristan Beau MCF P7Frédéric Derue CR1Didier Lacour DR2Bogdan Malaescu CR2Sophie Trincaz-Duvoid MCF P6Mélissa Ridel MCF P7

Etudiants:Aurélien Demilly (→09/2014)Guillaume Lefebvre (→10/2014)Sylvestre Pires (→07/2015)

Post-doc:Dimitris Varouchas, contrat CNRS (2+1), 01/11/2013-30/10/2016

une réunion dédiée, toutes les deux semaines


Le groupe (2/3)Responsabilités dans ATLAS : Bogdan : contact LPNHE pour Physique Atlas France (2014) ATLAS Statistic forum LHC_TOPWG (contact pour ATLAS/CMS JES correlations) Jet Energy Resolution/Scale (10/2012-09/2013), Jet and Photon physics in SM (04/2014 – 03/2015) Dimitris : Jet Energy Resolution/Scale (04/2015 → ), LHC_TOPWG (contact pour ATLAS/CMS JES correlations), contact pour les jets dans le TopWG, Jet Data quality et suivi hors ligne (→04/2015) Fred : Top Fake lepton (10/2013→11/2015) Didier : HGTD module assembly / detector mechanics (01/2016→)

Responsabilités éditoriales dans ATLAS:Bogdan : éditeur de trois notes sur les jets (JES/JER 2012) Dimitris : éditeurs de deux notes sur les jets (JES/JER 2012 et 2015) Fred : éditeur de deux notes sur le top (“fake” et tt→J/

+ participation (ou « chair ») de divers Editorial Boards pour des revues internes de CONF notes (6) / papiers (6) lors du Run 1

Collaborations “locales” dans ATLAS : Bogdan : collaboration avec Univ. Buenos Aires, ou Univ. Arizona Fred : IFJ-PAN Cracovie (~20/30 j/an) (COPIN-IN2P3)


Le groupe (3/3)Responsabilités hors ATLAS : Fred : GRIF (~15%) Didier : ILD/Calice (~50%), membre ECFA plénier Mélissa : CS IN2P3 (2015-2018) section 01 (2009-2012)

Responsabilités à l'Université :Mélissa (UPD) : membre du conseil des ED STEP’UP et PHENIX, conseil UFR de physique, resp. formations physique de l'Univers (STEP'UP)Sophie (UPMC) : co-responsable de la spécialité de Master 2 NPAC, expert interne élu (collège B) pour la 29ème section de l’UPMC, membre département de master de physique et applicationsTristan (UPD) : conseil du département formation sciences exactes (L1/L2) conseil des enseignements de l’UFR de physique membre groupement d’Expert Thématique 1 & 2 responsable licence ESPC Didier : CS de l'UFR de physique UPMCFred : conseil stratégique du calcul et CoPil BigData (UPMC)

Responsabilités au LPNHE :Mélissa : conseil du laboratoire, propositions de thèses et M2Sophie : conseil du laboratoire, CLHST

http://lpnhe.in2p3.fr/spip.php?rubrique277

Workshops etc :Bogdan : Physique Atlas France 2014Didier : Top LHC France 2014Dimitris : FCC-ee LPNHE (2015), Atlas hadronic calibration workshop (09/2016)Fred : Top 2014, Top LHC France (2015, 16)


Le quark top avec les données du Run 1 (1/2)

Mesure dans le canal hadronique à 8 TeV : section efficace totale (Guillaume, 2014) section efficace fiducielle et différentielle continuée (en voie de finalisation) par Dimitris (printemps/été 2016)

Section efficace de production ttbar

Estimation du taux de faux leptons

Mesures se basant surtout sur les données; mesure d'efficacités d'identification de leptons. Lien très fort avec les groupe de performance sur les leptons. Comparaison de différentes méthodes. Estimations utilisables dans la plupart des analyses top.

ATLAS-CONF-2014-058

Mesure dans le canal dileptonique à 7 TeV :section efficace totale (Timothée, 2012)

ATL-COM-PHYS-2014-783


Le quark top avec les données du Run 1 (2/2)Mesure de la masse du quark top

Evénements ttbar avec un J/→

Etape vers une mesure alternative de la masse du quark top. Mesure à travers la masse du système lepton-J/basée sur les leptons, donc peu sensible à la reconstruction des jets. Grande sensibilité au modèle d'hadronisation.

Environnement difficile pour la reconstruction et peu d'événements.

ATLAS-CONF-2015-040

Canal dileptonique (e) à 7 TeV (Aurélien, 2014), à 8 TeV (Sylvestre, 2015)Méthode des éléments de matrice, avec une probabilité associée à chaque événement. Puissant mais très demandeur en cpu. Proche d'une mesure avec une précision de l'ordre du GeV

Dévelopement d'une méthode standard (template) pour comparaisonUtilisation de calcul parallèle

ATL-COM-PHYS-2015-546/547


Jets/QCD avec les données du Run 1 (1/2)Jet energy scale (JES) et Jet energy resolution (JER)

ATLAS-CONF-2015-037

Corrélations JES entre ATLAS et CMS

Principal effort dans le Run 1 Prescriptions pour toute la collaborationTache de qualification de Guillaume (Z+jets)Combinaison des résultats in-situ (JES/JER)

Travail dans le cadre du LHC_TopWG

ATL-PHYS-PUB-2015-014

La JES est mesurée à travers 67 sources indépendantes, chacune traitée comme un paramètre de nuisance

Développement de méthodes pour réduire le nombre de paramètres de nuisance. Procédure peut etre appliqué à d'autres effets systématiques

Paramétrisation de la JES



Jets/QCD avec les données du Run 1 (2/2)Mesures de sections efficaces de production

JHEP 1502 (2015) 153

Mesure de la section efficace de production de jets inclusifs avec les données à 7 TeV

Comparaison avec des prédictions QCD utilisant différents lots de PDFs

Mesure de s

Différentes méthodes nécessitant par exemple des mesures de section efficaces de production de jets, de l'unfolding …

https://indico.cern.ch/event/392530/

Recherche de nouvelle physiqueJHEP 1405 (2014) 059

Mesure de la section efficace dijets à 7 TeVContraintes mises sur les interactions

de contact


Prise de données en 2015 données en collision pp à 13 TeV - à 50 ns : 100 pb-1 bon pour la physique (~20) - à 25 ns : 4 fb-1 enregistré (~13) - luminosité instannée max : 5.11033 cm-2 s-1

données en collision ions lourds - 680 b-1 collectées

Run 1 : 8 TeV (~20), 7 TeV (~9)

efficacité de la prise de données ~92%

résumé des résultats ATLAS en 2015séminaire CERN « EOYE » 15 décembre

https://indico.cern.ch/event/442432/


Le quark top avec les données du Run 2Section efficace de production ttbar

Mesures à l'été 2015, mises à jour pour le séminaire de fin d'année du 15 décembre au CERN (EOYE)

Participation via les jets (Jet contact pour le Top, prescriptions JES/JER)

Estimation du taux de faux leptonsTravail similaire à 7 et 8 TeV avec nouvelle estimation des efficacités pour de nouveaux triggers, isolation, + code ===> Moriond et été 2016

https://atlas.web.cern.ch/Atlas/GROUPS/PHYSICS/CombinedSummaryPlots/TOP/

ATLAS-CONF-2015-033

Mesure de la masse du quark topTravail en préparationA la fin du Run 2 ~100 fb-1, lot de ttbar ~20 fois celui du Run 1. Possibilité de « choisir » un espace des phases adéquat où les systématiques sont plus faibles, ou des états finals rares

Sélection des événements e en parallèle de l'estimation des faux leptonsUtilisation de cartes GPU/XeonPhi : écriture d'un HowTo en cours

ATLAS-CONF-2015-049


Jets/QCD avec les données du Run 2 (1/2)Performances de la reconstruction sur les jets

ATL-PHYS-PUB-2015-036,ATLAS-CONF-2015-039

Etudes sur la sélection des jets, leurs propriétés (été 2015)

Jet energy scale (JES) et Jet energy resolution (JER)


Premières prescriptions basées sur la connaissance du Run 1 + extrapolation avec le MC au Run 2 et Jet- intercalibration avec des dijets ==> été 2015, EOYE déc. 2015

Nouvelle estimation complète en cours (Moriond 2016)


Jets/QCD avec les données du Run 2 (1/2)Mesure de section efficace de production

ATLAS-CONF-2015-034

Mesure de section efficace inclusive1ère mesure de section efficace faite au Run 2, 9 jours après la prise de données

Mais a aussi permis de trouver des bugs dans le système de déclenchement

===> été 2015; en cours de finalisation avec toute la statistique

Recherche de nouvelle physiqueATLAS-CONF-2015-042

arXiv:1512.01530 (subm. PLB)

Recherche en dijets pour un pic de signal dans le spectre de masse invarianteModèles sensibles aux Trous Noirs Quantiques (QBH), quarks excités, W', Z'Sensibilité aux QBH atteint 8 TeV ==> été 2015, EOYE déc. 2015, analyse avec les données 2016Tests en cours : recherche +jets (lié à l'excès à 750 GeV)


Encadrement

Nom Sujet Tache de qualification Soutenance

Stefania Bordoni (b→eX), 7 TeV Calibration ECAL 09/2011

Timothée Theveneaux-Pelzer

(tt->dilepton), 7 TeV Suivi des HV du ECAL 07/2012

Aurélien Demilly m(top), tt→e, 7 TeV Suivi de la calib ECAL 09/2014

Guillaume Lefebvre (tt->hadronique), 8 TeV Calibration jets 10/2014

Sylvestre Pires m(top), tt→e, 8 TeV Calibration électrons, b-tagging (Run 2)

07/2015

http://lpnhe.in2p3.fr/spip.php?article908Thèses soutenues (Run 1)

Propositions de thèse (Run 2): Bogdan/Mélissa : Calibration des jets, mesure de sections efficaces et recherche de Nouvelles Physiques dans l’expérience ATLAS ===> 1 candidat Fred/Tristan : Mesure de la masse du quark top dans les canaux en dileptons avec les données à 13 TeV de l’expérience ATLAS auprès du LHC

Propositions de stages: Plusieurs stages (L3/M1/M2) encadrés chaque année

Demandes de financement: Bogdan a déposé une ERC en 2015 (sans succès) mais a été redéposée en novembre


ConclusionsDurant le Run 1, le groupe a travaillé sur les aspects de performance, dans les groupes de performance (e/gamma, Jets/Etmiss) ou directement dans les groupes de physique (faux leptons, jets). Le groupe a aussi travaillé sur les aspects de calcul (« shifts » de reconstruction, grille)*

Les analyses ont porté d'une part sur la physique du top - section efficace de production ttbar (mode complètement hadronique), Bogdan, Dimitris, Guillaume, Mélissa, Sophie - mesure de la masse, Aurélien, Didier, Frédéric, Sylvestre, Tristanet sur la physique des/avec les jets - section efficace de production de jets inclusif (SM/BSM) (Bogdan, Dimitris) - section efficace de production de dijets (SM/BSM) (Bogdan) Cinq thèses ont été soutenues : Stéfania, Timothée, Guillaume, Aurélien, SylvestreDix sept présentations en conférences depuis le début du Run 1 (>3 / an)

Pour le Run 2, les études de performance restent importantes (surtout sur les jets).Une partie du groupe “migre” des analyses sur le quark top (mode hadronique) vers des analyses sur les jets et la recherche de nouvelle physique, bénéficiant du gain en énergie dans le centre de masse L'autre partie du groupe continue les mesures sur la masse du quark top

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