Le projet TAUFU : une collaboration entre les universités de Tsinghua et d’Aix-Marseille

Le projet TAUFU, porté par le Dr. Olivier Leroy, a été sélectionné le 18 mars 2019 par le Comité de Pilotage d’A*Midex dans le cadre de l’appel à projets « International 2018 » de la Fondation. Celui-ci a démarré officiellement le 1er novembre 2019 pour une durée de 24 mois, et est subventionné par la Fondation. Cet appel vise à structurer et renforcer la coopération internationale d’Aix-Marseille Université et des partenaires d’A*Midex à travers le soutien à des projets de recherche, de développement et d’innovation internationaux à fort potentiel stratégique.

Une équipe qui a déjà produit de nombreux résultats scientifiques

Le projet intitulé « Tsinghua and AMU Test of Lepton Flavor Universality” (TAUFU) est un projet mené par l’équipe LHCb du Centre de Physique des Particules de Marseille (CPPM). L’expérience LHCb est installée auprès du grand collisionneur de hadrons LHC au CERN, à Genève. Le but de l’expérience est de mettre en évidence de la nouvelle physique, en effectuant des mesures de précisions dans les désintégrations des hadrons beaux et charmés. La collaboration LHCb regroupe 1335 membres, issus de 81 laboratoires et universités de 19 pays. Le Large Hadron Collider (LHC) au CERN a permis, depuis sa mise en service en 2009, de produire une quantité impressionnante de résultats scientifiques, parmi lesquels la découverte du boson de Higgs. Il permet non seulement d’effectuer des recherches directes de nouvelle physique à la frontière en énergie mais également des recherches indirectes, à la frontière en intensité. Ces dernières sont essentielles car elles permettent de sonder des échelles d’énergie bien au-delà de celles disponibles dans le centre de masse de l’accélérateur. Ces recherches sont précisément celles menées par la collaboration LHCb, dans laquelle le groupe du CPPM joue un rôle prépondérant, depuis 1998. Parmi elles, les anomalies observées dans les processus par courants chargés b→cℓνυ (ℓ = ταυ, µ) suscitent une grande excitation dans la communauté. En effet, les mesures expérimentales présentent une déviation par rapport aux prédictions théoriques de plus de 3 écarts standards. Si ces effets sont confirmés, il s’agira de la première observation de la violation de l’universalité leptonique. Le projet TAUFU entend analyser des données enregistrées par l’expérience LHCb, dans le but de tester un des aspects fondamentaux du Modèle Standard de la physique des particules : l’universalité des couplages leptoniques.

Pérenniser des collaborations

Sur le plan international, il entend mettre en place une collaboration pérenne avec la prestigieuse Université de Tsinghua à Pékin (Chine) afin de jouer un rôle majeur dans la mise en évidence des processus au-delà du modèle standard. Le Laboratoire franco-chinois de physique des particules (Laboratoire Associé International) existe depuis plus de 10 ans et plusieurs partenariats fructueux ont vu le jour entre les groupes chinois et le groupe de physique du CPPM. Cependant, aucune collaboration n’existait encore avec le groupe LHCb du CPPM. En 2018, 4 nouveaux groupes chinois ont rejoint la collaboration LHCb. Il existe ainsi une réelle opportunité de développer un partenariat fructueux et de longue durée, non seulement avec l’Université de Tsinghua, mais aussi avec les autres groupes chinois qui sont récemment devenus membres de la collaboration LHCb.

Crédit de la photographie : © Coll. LHCb CERN