Projeto PRR

Sumário

Esta proposta visa financiar a participação de Portugal nas operações e manutenção da experiência ATLAS do LHC/CERN e as contribuições da equipa portuguesa para a análise de física. O LHC encontra-se atualmente no seu terceiro ciclo de funcionamento (Run 3), realizando colisões protão-protão a uma energia do centro de massa de 13,6 TeV e a uma luminosidade instantânea de 2x1034 cm-2s-1, o que corresponde a cerca de 50 colisões pp por cada cruzamento dos pacotes de protões. Até ao final de 2025, altura em que terminará a Run 3, espera-se que as experiências ATLAS e CMS adquiram cerca de 300 1/fb de colisões pp e 6-7 1/fb de colisões de iões pesados. Garantir a melhor qualidade dos dados para análises de física requer o envolvimento de toda a colaboração ATLAS para operar e manter o detetor, e monitorizar os dados. A equipa portuguesa do LIP é um membro fundador da Colaboração ATLAS e tem contribuído significativamente para a construção, operação, física e atualização da experiência. Durante a duração do ATLASDaTA, continuaremos a contribuir para os desafios futuros nos três sub-detectores em que temos compromissos institucionais: o calorímetro hadrónico TileCal, o sistema de trigger e os detectores ATLAS Roman Pot (ARP). Além disso, o nosso objetivo é explorar os dados adquiridos até agora para estudar as propriedades do bosão de Higgs, procurar nova física para além do Modelo Padrão (SM) e desenvolver algoritmos sofisticados para identificação de jactos b como apoio às nossas análises. Análises de Física Medidas de precisão do Modelo Padrão. O nosso objetivo aqui é sondar os limites de validade do SM nos sectores do Higgs e do quark top. Em particular, pretendemos medir com precisão os acoplamentos do Higgs aos quarks top e b, e o acoplamento aos bosões W, incluindo as propriedades de spin e CP nos vértices de acoplamento. Estes últimos podem ser sensíveis a possíveis violações de CP no sector do Higgs, uma pista importante para extensões do SM que devem ser investigadas. Procura de partículas e interações exóticas. Complementamos as medições precisas das propriedades do Higgs com a procura direta por nova física. Muitas teorias para além do Modelo Padrão (BSM) preveem novas partículas que poderiam estar ao alcance do LHC. Temos conduzido muitas análises neste contexto [8-12]. No entanto, até à data, não foram descobertas novas partículas. Este facto motiva o desenvolvimento e a implementação de novas técnicas de deteção de anomalias baseadas na aprendizagem automática para complementar a atual estratégia de pesquisa de nova física em ATLAS e aumentar o alcance das nossas análises [14-15]. Física de iões pesados (HI). O nosso objetivo a longo prazo é compreender o mecanismo da perda de energia dos jatos no plasma de quarks e gluões (QGP). Contribuímos para a identificação de jactos de quarks b utilizando redes neuronais profundas em colisões pp e Pb+Pb. Durante o ATLASDaTA continuaremos este esforço, evoluindo para a segunda geração de algoritmos de Aprendizagem Neuronal Profunda. Também planeamos desenvolver um novo observável para a perda de energia do jato no QGP, a razão do momento transverso entre jactos de iões pesados e pp no mesmo quantil. Manutenção e funcionamento do detector ATLAS e do sistema de trigger TileCal . A nossa equipa é um membro-chave do calorímetro hadrónico TileCal. Somos responsáveis pelo desenvolvimento, manutenção e atualização contínua do sistema de controlo do detetor (DCS) e lideramos o grupo de preparação de dados do TileCal. Continuaremos o nosso forte empenho no TileCal, liderando e apoiando as atividades do DCS e de preparação de dados e contribuindo para a calibração, operações e controlo de qualidade dos dados. Trigger de jactos. Estamos a liderar o grupo de trigger de jactos, e temos contribuído significativamente para os estudos de desempenho e para o desenvolvimento do trigger desde 2008. Continuaremos empenhados nas suas operações, manutenção e optimização do desempenho. ARP. Continuaremos a ser responsáveis pelo desenvolvimento, manutenção e apoio aos controlos de vácuo e movimento do ATLAS Forward Proton tagging detector (AFP), pela coordenação do grupo DCS do AFP e pelo desenvolvimento e implementação dos triggers de processos difrativos. Software e computação . Contribuímos para o desenvolvimento e apoio às operações globais de computação distribuída em ATLAS, como no software de monitorização e na organização dos turnos, bem como para o desenvolvimento e manutenção do software do gabinete de física, incluindo a base de dados Glance (para gestão de todos os dados dos membros da colaboração, publicações, nomeações de oradores, etc.). Além disso, temos responsabilidades de liderança na Cloud Ibérica. A nossa equipa esteve sempre empenhada em divulgar o conhecimento e a ciência através da participação ativa em eventos e iniciativas de divulgação, e continuará a fazê-lo.