A l’échelle subatomique, le laboratoire participe à trois des quatre expériences auprès du LHC au CERN :

• ALICE : caractérisation du plasma de quarks et de gluons via les saveurs lourdes, les quarkonia, les bosons électrofaibles et les jets,
• ATLAS : études sur les couplages du boson de Higgs, la physique du quark top, la recherche de nouvelles particules exotiques et l’utilisation d’outils d’intelligence artificielle dédiés à la mise en évidence de nouvelle physique,
• LHCb : tests de précision du Modèle Standard et physique des saveurs via les désintégrations radiatives et les désintégrations hadroniques non charmées.

Ces équipes ont été formées dans les années 80-90 et ont contribué, avec les services techniques du laboratoire, à toutes les étapes (conception, construction, installation, mise en service, exploitation et maintenance) de plusieurs systèmes de détection ainsi que leur amélioration pour les prochaines phases de collecte de données. Elles participent également au travail de prospective à long terme de la physique des particules en Europe avec le projet FCC au CERN.

Une autre équipe travaille sur l’expérience COMET, menée au J-PARC (Japon), qui vise à mettre en évidence la violation de la saveur leptonique à travers la conversion de muons liés dans des atomes muoniques en électrons, sans émission de neutrinos. La détection de ce phénomène constituerait un signal irréfutable de physique au-delà du Modèle Standard, ouvrant la voie à de nouvelles perspectives sur la nature fondamentale des interactions élémentaires.

Enfin, une équipe est impliquée dans la collaboration CKMFitter : ajustement global pour le secteur électrofaible des données issues de la physique des saveurs dans le contexte du Modèle Standard et au-delà.

A l’échelle cosmologique, les activités sont articulées autour de

• l’étude des supernovae de type Ia (SNe Ia) via l’optimisation de la stratégie d’observation dans LSST-DESC,
• l’anisotropie de l’expansion cosmique et des corrélations SNe Ia/vides cosmiques dans ZTF,
• l’analyse et l’étalonnage des images du télescope dans ZTF et dans LSST,
• l’étude du ciel transitoire avec le broker Fink,
• la détection d’anomalies dans les relevés cosmologiques,
• le développement d’algorithmes associés à l’intelligence artificielle et
• le déploiement de bases de données.

Ces activités sont le fruit de deux équipes, l’une centrée sur LSST et ZTF, l’autre sur Fink et l’intelligence artificielle.

Le pôle est constitué d’une trentaine de chercheurs et d’enseignants-chercheurs, de postdoctorants et d’étudiants en thèse, dont plusieurs en cotutelle avec des laboratoires étrangers. Il accueille régulièrement des étudiants de master et des stagiaires.