Le prix de thèse 2021 du GDR QCD est décerné à Paul Caucal qui a effectué sa thèse à l’Institut de Physique Théorique sous la direction de Edmond Iancu et Gregory Soyez, intitulée « Evolution des jets dans un milieu QCD dense ».
La thèse de Paul Caucal porte sur l’évolution des jets, gerbes de hadrons collimatées, en présence d’un plasma de quarks et de gluons (QGP), état déconfiné de la matière accessible à de très hautes densités. Le manuscrit contient les trois phases d’un projet théorique de long terme dans leur entièreté : le développement d’un formalisme théorique, l’écriture d’un code numérique pour la phénoménologie, et la comparaison des prédictions numériques obtenues à des résultats expérimentaux.
Paul Caucal propose pour la première fois une description unifiée de la physique des jets en présence du QGP, qui permet de séparer les échelles de temps entre plusieurs types d’effets et ainsi de les « factoriser ». Grâce à cette « factorisation », de multiples effets complexes et intriqués peuvent finalement être décrits en plusieurs étapes indépendantes. Cette observation lui a permis d’implémenter un simulateur d’événements du type Monte Carlo pour la physique des jets et a obtenu des prédictions pour trois observables expérimentales qu’il a comparé aux données du Grand Collisionneur de Hadrons (LHC) pour des résultats prometteurs.
Dans sa thèse, Paul Caucal a fait preuve d’une impressionnante maîtrise d’outils de calculs techniques, mais aussi d’une maturité et d’un recul vis-à-vis de cette technicité hors du commun pour un doctorant. Étant donné le domaine étudié, notoirement compliqué, produire une thèse aussi limpide que la sienne est un véritable défi. Le formalisme novateur qu’il a proposé et le succès de ses applications phénoménologiques font partie des avancées récentes les plus prometteuses pour la physique des jets, et son remarquable manuscrit est écrit avec une cohérence telle qu’il peut servir de véritable référence de base pour toute personne intéressée par ce sujet.
Membres du jury:
- Renaud Boussarie, CPHT
- Cvetan Cheshkov, IP2I
- Nicole d’Hose, IRFU
- Marlène Nahrgang, Subatech
- Carlos Muñoz, IJCLab