La physique à 13 TeV : LHCb – une nouvelle stratégie pour le traitement de données

À l’origine, le détecteur LHCb a été conçu pour une exploitation à luminosité modérée et à faible empilement. Toutefois, en 2010, la collaboration a opté pour le « nivellement de la luminosité », une solution novatrice grâce à laquelle l'expérience s’adapte automatiquement aux variations normales de luminosité qui se produisent dans le LHC au cours d’un cycle d’exploitation.

 

De cette façon, le détecteur fonctionne en permanence à son optimum. « Pour la deuxième période d’exploitation du LHC, nous allons devoir redéfinir les paramètres de nivellement de la luminosité correspondants à la nouvelle énergie de 13 TeV, explique Patrick Koppenburg, coordinateur de la physique au sein de la collaboration LHCb. Ceci dit, le défi expérimental le plus important pour nous sera le nouveau système de déclenchement. »

Le travail du système de déclenchement consiste à trier rapidement les données intéressantes en les distinguant des données qui peuvent être éliminées sans perte significative d’information. Le système de déclenchement de niveau zéro (le premier niveau) de LHCb laisse passer « seulement » 1/16 des informations de départ, mais c’est encore trop lourd pour le stockage définitif. « Durant la première période d’exploitation, les données qui passaient le niveau zéro étaient traitées par les algorithmes Hlt1 et Hlt2 presque en temps réel, souligne Patrick Koppenburg. Nous avions alors observé que sur certains paramètres cruciaux tels que l’acceptance en temps de vie, des différences entre les valeurs du système de déclenchement et celles calculées après l’analyse apparaissaient. À partir de janvier 2015, nous allons donc temporairement stocker sur disque toutes les données filtrées par Hlt1. Ensuite, nous ferons tourner Hlt2 ‘sur’ les données après avoir calibré le détecteur. Cette procédure nous permettra d’éliminer la plupart des écarts à la source, car la reconstruction des données sera la même dans le système de déclenchement et dans l'analyse finale. »

Les attentes de la collaboration LHCb pour la deuxième période d’exploitation du LHC se concentrent sur deux axes de recherche : « Au cours des premiers mois et en tournant à basse luminosité, nous ferons des mesures de section efficace à 13 TeV de la production du charme, de la particule B, des particules Z et W et, plus généralement, nous mesurerons la multiplicité chargée vers l’avant, conclut Patrick Koppenburg. Après, nous continuerons à accumuler des données statistiques pour nos études de précision de la physique de la particule B et du charme. »


Pour en savoir plus sur la physique à 13 TeV, lisez les autres articles de la série : « ALICE – gratter la surface » et « TOTEM – une nouvelle ère de collaboration avec CMS ». Pour un point de vue « théorique » sur la prochaine période d'exploitation, lisez l'article « La vie est belle à 13 TeV ».

par Antonella Del Rosso