Tomographie numérique des nucléons. – CompToN

L'un des objectifs majeurs de la physique hadronique est d'accéder à la tomographie 3D du nucléon en termes de quarks et de gluons. Cette dernière est encodée dans les distributions de partons généralisées (GPD) qui décrivent les processus exclusifs. Après vingt ans de mesures pionnières, la communauté est entrée dans l'ère de la précision avec de nouvelles données expérimentales aux statistiques excellentes. Mais ceci se révèle être un défi. En effet, les physiciens de l'Irfu ont montré qu'une partie de l'information est perdue lors de la déconvolution des GPD à partir de données de processus exclusifs. Ainsi, les techniques d'extraction conventionnelles ne parviendront pas à tirer parti des mesures précises à venir, faisant des incertitudes théoriques les plus pénalisantes dans la compréhension des propriétés des nucléons en 3D. En parallèle, les ensembles de données de simulation à grande échelle promettent une connexion aux GPD sans perte d'information mais sur un petit nombre de configurations cinématiques. Il est nécessaire d'augmenter ces valeurs en imputant les données manquantes pour obtenir un modèle continu répondant à toutes les contraintes théoriques. A travers le projet CompToN, les physiciens de l'Irfu et du CPT uniront leurs expertises pour extraire la tomographie 3D des quarks et des gluons d'une manière innovante : en combinant des jeux de données calculées, des jeux de données expérimentales et des techniques de modélisation de pointe. Ceci réduira fortement les incertitudes théoriques associées aux extractions expérimentales. Des efforts théoriques, phénoménologiques et de simulation sont nécessaires pour prendre le meilleur des deux mondes et résoudre à la fois le problème de déconvolution des données expérimentales et celui d'imputation des simulations à grande échelle. In fine, nous visons une tomographie précise du proton avec 10 ans d’avance sur les attentes de la communauté basées sur le futur collisionneur électron-ion américain.