Vers la mesure précise des paramètres d'oscillations des neutrinos dans T2K-II avec les nouvelles données de l'upgrade du détecteur proche ND280

Towards precise measurement of neutrino oscillation parameters in T2K-II with new input from the upgraded Near Detector ND280

• Auteur / Autrice : Anaëlle Chalumeau
• Direction : Marco Zito, Claudio Giganti
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Physique
• Date : Inscription en doctorat le 02/10/2023
• Etablissement(s) : Sorbonne université
• Ecole(s) doctorale(s) : Physique en Ile de France
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de Physique Nucléaire et des Hautes Energies

Mots clés

Mots clés libres

T2k-ii

Upgrade de ND280

Neutrinos

Mesure précise des paramètre d'oscillation

Reconstruction des traces

Interactions des neutrinos electroniques

T2k-ii

ND280 upgrade

Neutrinos

Precision measurement of oscillation parameters

Track reconstruction

Electronic neutrino interactions

Résumé

T2K est une expérience d'accélérateur à longue distance au Japon et a été la première expérience à détecter des oscillations de neutrinos dans le mode d'apparition. T2K a récemment publié les premiers indices de violation de CP dans le secteur leptonique et finalise la mise à niveau du détecteur proche (ND280) vers la deuxième phase de l'expérience T2K-II, afin d'améliorer les contraintes sur la violation de CP dans le secteur leptonique. L'Upgrade de ND280 consiste en la construction d'une nouvelle cible active (Super-FGD) et de deux nouvelles chambres à projection temporelle (HA-TPC) qui seront installées au J-PARC d'ici la fin de 2023. Le projet de cette thèse est de contribuer au développement des outils de reconstruction des TPC en particulier avec des méthodes de type Machine Learning afin d'optimiser la précision de la reconstruction des traces. Les données de ND280 seront utilisées pour les analyses d'oscillation de T2K par l'étude des interactions des neutrinos (et antineutrinos) électroniques qui seront cruciales pour le programme de physique de T2K-II mais aussi pour la future expérience Hyper-Kamiokande.

T2K is a long-baseline accelerator experiment in Japan and was the first experiment to detect neutrino oscillations in appearance mode. T2K recently published first hints of CP violation in the leptonic sector and is finalizing the upgrade of the Near Detector (ND280) towards the second phase of the experiment, T2K-II, in order to improve constraints on the CP violation in the lepton sector. The ND280 Upgrade consists in a new active target (Super-FGD) and two new Time Projection Chambers (HA-TPC) that will be installed at J-PARC during the coming months and will start collecting neutrino data in 2023. The PhD project is to contribute to the development of the reconstruction algorithms of the TPC data in particular with Machine Learning methods to optimize the track reconstruction precision. The ND280 Upgrade data will be used for the oscillation analyses of T2K through the study of the electron neutrinos (and antineutrinos) interactions that will be crucial for the T2K-II physics program but also for the future Hyper-Kamiokande experiment.