Guillaume Unal, lauréat du Prix SFP Jean Ricard 2014

Il a travaillé sur des expériences auprès des collisionneurs proton-antiproton du CERN et du Fermilab dans les années 1990, où il a participé à l'observation du quark top (au Fermi Lab 1992-1995), avant d'étudier la symétrie matière-antimatière dans le système des Kaons neutres avec l'expérience NA48 au CERN. Pour cette étude, il s'est notamment attaché à l'optimisation de la précision de la mesure grâce à une compréhension fine des caractéristiques du détecteur.

Il est actuellement co-responsable, -et pilier- de la coordination Higgs-ATLAS, expérience située au grand collisionneur de hadrons (LHC) du CERN. Cet accélérateur produit des collisions proton-proton à grande énergie (8 TeV d'énergie disponible dans le centre de masse en 2012) et à grande intensité (près de 500 millions de collisions par seconde). Ces caractéristiques permettent de chercher des processus rares produisant des particules massives, à condition de bien maitriser les conditions expérimentales et les sources potentiellement importantes de bruit de fond. Guillaume Unal s'est notamment intéressé à la recherche du boson de Higgs, particule prédite par le mécanisme de Brout-Englert-Higgs qui décrit la brisure de symétrie entre l'interaction faible et l'interaction électromagnétique.

La désintégration du boson de Higgs en deux photons fait partie des canaux les plus prometteurs pour observer cette particule. Cet état final nécessite notamment une très bonne performance du détecteur pour identifier et mesurer l'énergie des photons. Pour cela, l'élément clé dans ATLAS est le calorimètre électromagnétique à Argon liquide, qui permet de mesurer l'énergie des photons avec une résolution proche de 1% tout en séparant les photons des bruits de fond issus de processus d'interaction forte qui sont rejetés par un facteur de plusieurs milliers. L'optimisation des algorithmes de reconstruction des données, l'étalonnage précis de ce détecteur et le contrôle de ses performances avec les données de collision sont décisifs pour obtenir la meilleure sensibilité possible. Ceci doit se faire dans le cadre du traitement de l'ensemble des données issues du détecteur. Avec les données accumulées jusqu'en juillet 2012, en combinant les différents modes de désintégration possibles, les expériences ATLAS et CMS ont pu annoncer l'observation d'un boson compatible avec le boson de Higgs prévu par le Modèle Standard de la physique des particules. Les propriétés de ce boson, notamment une mesure précise de sa masse, ont été affinées avec l'ensemble des données enregistrées en 2011 et 2012.

Guillaume Unal, très jeune, a gagné le respect de toute la coordination ATLAS-Higgs dont il est un pilier. C'est un plaisir de citer Dr Fabiola Gianotti, la 'voix' de la collaboration : " Guillaume Unal est réellement exceptionnel, parmi les 5% meilleurs physiciens dans une échelle internationale, si l'on considère son impressionnante créativité scientifique, sa fertile intuition en physique, son énorme travail d'analyse, détaillée, profonde et extrêmement rapide, inégalable...".

De gauche à droite : Alain Fontaine (président de la SFP), Livio Mapelli (chef du département Physique du CERN), Guillaume Unal (lauréat)