Interactions fortes dans le règime de haute énergie: De RHIC à LHC – De RHIC à LHC

A très haute énergie, les collisions hadroniques mettent en jeu un nouveau régime de la Chromodynamique Quantique, caractérisé par une grande densité de constituants. Bien qu'il s'agisse d'une théorie faiblement couplée, la grande densité de gluons est à l'origine d'effets non linéaires importants, qui peuvent être pris en compte grâce à la théorie effective du Color Glass Condensate . Cette problématique va devenir cruciale au Large Hadron Collider, qui va démarrer en 2007, car il est attendu que l'énergie des collisions qui y seront réalisées permettra d'explorer ce régime non-linéaire. Notre projet a pour but d'amener la théorie du Color Glass Condensate à un stade qui permette de faire des prédictions quantitatives pour le LHC. Cela recouvre plusieurs aspects différents: (i) développer la théorie effective elle-même: d'une part il est nécessaire d'améliorer la description du régime de très haute énergie, et d'autre part une extension du formalisme au Next-to-Leading Order devrait être étudiée; (ii) développer les outils - notamment numériques - qui permettent de calculer des quantités physiques dans cette théorie effective; (iii) étudier systématiquement les modifications apportées par ces effets non-linéaires à divers processus qui seront mesurés au LHC. Correspondant à ces objectifs, les résultats attendus sont les suivants : (i) une théorie effective améliorée, avec un pouvoir prédictif supérieur; (ii) un shéma de calcul pour les quantités observables usuelles en terme des degrés de liberté de la théorie effective; (iii) des méthodes numériques plus puissantes permettant des calculs dans un régime hautement non-linéaire; (iv) l'identification des observables particulièrement sensibles aux effets recherchés, et des prédictions théoriques précises pour ces observables.