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Natural Sciences and Engineering; Engineering

Jean-François Arguin

Physics of high energy and elementary particles, matter and Standard Model

Professeur agrégé

Faculté des arts et des sciences - Département de physique

Roger-Gaudry, room V-236-1

514 343-2298

jean-francois.arguin@umontreal.ca

Secondary email: arguin@lps.umontreal.ca (Travail)

Profile

Research expertise

My research mainly concerns the ATLAS experiment at the CERN, near Geneva. ATLAS is a detector used to analyze the results of the collisions produced by the Large Hadron Collider (LHC), by far the most powerful particle accelerator ever built. We are just at the beginning of the ATLAS experiment. This marks one of the most exciting times in the history of fundamental physics. For the first time, the LHC lets us attain the tera-electron-volt energy scale, where we expect to encounter new fundamental physics, such as the creation of dark matter in the laboratory, the discovery of new spatial dimensions and supersymmetry. We have already discovered the Higgs boson, a central particle in the model of particle physics, since it apparently gives mass to other particles.

Biography

Jean-François Arguin est arrivé au département de physique en juillet 2012, comme professeur adjoint, après de nombreuses années à l’étranger. 

Après avoir reçu son baccalauréat en physique-mathématiques au département, Jean-François Arguin a décidé de faire une maîtrise en physique des particules sous la direction de Paul Taras. Piqué par la recherche, il est ensuite parti à l’Université de Toronto afin de poursuivre ses études doctorales, toujours en physique des particules, dans le groupe de Pekka Sinervo. Ses travaux, qui portaient sur la mesure de la masse du quark top, une particule découverte une dizaine d’années plus tôt, furent remarqués et lui ont valu le prix Tanaka décerné par la Société de physique américaine ainsi que le prix de l’Association des universités américaines. À la suite de son doctorat, Jean-François Arguin a obtenu une bourse Chamberlain lui permettant de poursuivre ses études postdoctorales au prestigieux laboratoire du Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL) de 2005 à 2010. Il a, par la suite, occupé un poste permanent de physicien-chercheur à ce même laboratoire.

À son arrivée à Berkeley, Jean-François Arguin s’est impliqué dans l’expérience ATLAS (A Toroidal LHC Apparatus) du grand collisionneur de hadrons (LHC) au CERN à Genève, une expérience à laquelle participe également le groupe de physique des particules de l’Université de Montréal. Durant cette période, il a également résidé au CERN, repré- sentant le groupe du LNBL dans l’expérience ATLAS, ce qui l’a fait connaître des membres de cette grande équipe internationale. Jean-François Arguin s’est aussi impliqué dans le Particle Data Group (PDG), basé à LBNL, qui rédige le célèbre «Review of Particle Physics », publié à tous les deux ans. Ces articles présentent le compte rendu des grands événements récents en physique des particules et sont la référence la plus citée du domaine.

L’expertise de Jean-François Arguin dans la physique du quark top, la particule la plus massive connue jusqu’à présent, est reconnue mondialement, ce qui est déjà un exploit étant donné son jeune âge. Il est aussi un spécialiste de la nouvelle physique rendue possible grâce au LHC, plus particulièrement les questions reliées aux théories supersymétriques, qui constituent un des sujets de recherche les plus importants de l’expérience ATLAS du LHC et même de la physique contemporaine dans son ensemble. En reconnaissance de cette expertise, Jean-François Arguin est chargé de coordonner, pour ATLAS, les activités de recherche sur le quark top ainsi que les tests du détecteur à pixels, un appareil qui sert à identifier les particules chargées et à en mesurer la cinématique.

De telles responsabilités montrent le rôle de premier plan mené par Jean-François Arguin en physique des particules. Plus important encore, la qualité de la recherche et les talents de pédagogue de Jean-François, développés alors qu’il était encore à Berkeley, seront grandement appréciés par les étudiants de tous les cycles de notre département. Il ne fait aucun doute que Jean-François Arguin est appelé à jouer un rôle toujours plus important sur le plan canadien et international, notamment pour les grands projets de l’expérience ATLAS, une expérience qui devrait s’étendre sur plusieurs décennies encore.

Aussi, il poursuivra particulièrement ses travaux dans la recherche des particules supersymétriques, dans l’étude approfondie du quark top ainsi que dans l’étude de la production éventuelle de particules exotiques au Modèle standard. Voilà qui ne devrait pas manquer d’attirer chez lui un bon nombre d’étudiants fascinés par ces grandes questions fondamentales.

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Affiliations and responsabilities

Research affiliations

Professional titles and affiliations

Titles: corporations and professional organizations

  • Direction de la Division de la physique des particules de l'Association canadienne des physiciens et physiciennes - 2014-2015

Projects

Research projects

2016 - 2027

Upgrades to the ATLAS Detector at the Large Hadron Collider

Lead researcher : Jean-François Arguin
Co-researchers : Peter Krieger
Funding sources: FCI/Fondation canadienne pour l'innovation
Grant programs: PVXXXXXX-Fonds d'innovation
2019 - 2022

Apogée Canada fonds d'excellence en recherche / Bourse d'excellence IVADO à la maitrise Jacinthe Pilette

Lead researcher : Jean-François Arguin
Funding sources: SPIIE/Secrétariat des programmes interorganismes à l’intention des établissements
Grant programs: PVXXXXXX-Fonds d'excellence en recherche Apogée Canada/Bourse
2018 - 2022

Major Resource Support for the Particle Physics Group at University of Montreal

Lead researcher : Viktor Zacek
Funding sources: CRSNG/Conseil de recherches en sciences naturelles et génie du Canada (CRSNG)
Grant programs: PVXXXXXX-(PSA) Projet en physique subatomique
2018 - 2022

Programme de bourses d'excellence 2018 - IVADO - Candidat: Dominique Godin

Lead researcher : Jean-François Arguin
Funding sources: SPIIE/Secrétariat des programmes interorganismes à l’intention des établissements
Grant programs: PVXXXXXX-Fonds d'excellence en recherche Apogée Canada/Bourse
2019 - 2021

Programme de stages - IVADO - Kazuya Mochizuki / L'apprentissage profond pour comprendre les données du Grand Collisionneur de Hadrons (LHC) / Deep Learning to understand the Large Hadron

Lead researcher : Jean-François Arguin
Funding sources: SPIIE/Secrétariat des programmes interorganismes à l’intention des établissements
Grant programs: PVXXXXXX-Fonds d'excellence en recherche Apogée Canada/Bourse
2018 - 2021

The ATLAS Experiment at the Large Hadron Collider

Lead researcher : Jean-François Arguin
Co-researchers : Peter Krieger
Funding sources: CRSNG/Conseil de recherches en sciences naturelles et génie du Canada (CRSNG)
Grant programs: PVXXXXXX-(PSA) Projet en physique subatomique
2019 - 2020

The ATLAS Experiment at the Large Hadron Collider

Lead researcher : Jean-François Arguin
Co-researchers : Peter Krieger
Funding sources: CRSNG/Conseil de recherches en sciences naturelles et génie du Canada (CRSNG)
Grant programs: PVXXXXXX-(PSA) Projet en physique subatomique
2018 - 2020

Machine learning for the analysis of the Large Hadron Collider Data at CERN

Lead researcher : Jean-François Arguin
Co-researchers : Alain Tapp , Tobias Golling
Funding sources: SPIIE/Secrétariat des programmes interorganismes à l’intention des établissements
Grant programs: PVXXXXXX-Fonds d'excellence en recherche Apogée Canada/Projet de recherche
2019

Using Deep Learning to Identify Electrons at the Large Hadron Collider (LHC)

Lead researcher : Jean-François Arguin
Funding sources: SPIIE/Secrétariat des programmes interorganismes à l’intention des établissements
Grant programs: PVXXXXXX-Fonds d'excellence en recherche Apogée Canada/Bourse
2016 - 2019

FGR_CRSNG_2016-2018_Soutenir la présence des femmes en physique

Lead researcher : Julie Hlavacek-Larrondo
Co-researchers : Jean-François Arguin
Funding sources: CRSNG/Conseil de recherches en sciences naturelles et génie du Canada (CRSNG)
Grant programs: PVXXXXXX-FGR - Subvention de recherche institutionnelle
2015 - 2019

The ATLAS experiment in the CERN LHC (Applicant: R.A. McPherson

Lead researcher : Claude Leroy
Co-researchers : Robert Mcpherson , Jean-François Arguin
Funding sources: CRSNG/Conseil de recherches en sciences naturelles et génie du Canada (CRSNG)
Grant programs: PVXXXXXX-(PSA) Projet en physique subatomique
2014 - 2017

RECHERCHE DE SUPERSYMETRIE A L'AIDE DE QUARKS TOP PRODUITS A HAUTES ENERGIES AU GRAND COLLISIONNEUR DE HADRONS (LHC)

Lead researcher : Jean-François Arguin
Funding sources: FRQNT/Fonds de recherche du Québec - Nature et technologies (FQRNT)
Grant programs: PVXXXXXX-(NC) Établissement de la relève professorale
2014 - 2017

RECHERCHE DE SUPERSYMETRIE A L'AIDE DE QUARKS TOP PRODUITS A HAUTES ENERGIES AU GRAND COLLISIONNEUR DE HADRONS (LHC)

Lead researcher : Jean-François Arguin
Funding sources: FRQNT/Fonds de recherche du Québec - Nature et technologies (FQRNT)
Grant programs: PVXXXXXX-(NC) Établissement de la relève professorale
2013 - 2016

BRIDGING GRANT APPLICATION FOR ATLAS-CANADA : SEARCHING FOR NEW PHYSICS AT THE ENERGY FRONTIER

Lead researcher : Jean-François Arguin
Co-researchers : Alison Lister
Funding sources: CRSNG/Conseil de recherches en sciences naturelles et génie du Canada (CRSNG)
Grant programs: PVX20965-(RGP) Programme de subvention à la découverte individuelle ou de groupe

Outreach

Publications and presentations

Publications

Publications principales

  •  ATLAS Collaboration, Search for supersymmetry in final states with two same-sign or three leptons and jets using 36 fb−1 of √s=13 TeV pp collision data with the ATLAS detector, Submitted to JHEP (2017) arXiv:1706.03731.
  •  ATLAS Collaboration, Electron efficiency measurements with the ATLAS detector using 2012 LHC proton-proton collision data, Eur. Phys. J. C 77 (2017) 195, arXiv:1612.01456 (2016). (→cited 18 times)
  •  ATLAS Collaboration, Search for pair production of gluinos decaying via stop and sbottom in events with b-jets and large missing transverse momentum in pp collisions at √s=13 TeV with the ATLAS detector, Phys. Rev. D 94, 032003, arXiv:1605.09318 (2016). (→cited 37 times)
  •  ATLAS Collaboration, Search for supersymmetry at √s=13TeV in final states with jets and two same-sign leptons or three leptons with the ATLAS detector, Eur. Phys. J. C76, 1 (2016) arXiv:1602.09058. (→cited 54 times)
  •  ATLAS Collaboration, Measurement of the differential cross-section of highly boosted top quarks as a function of their transverse momentum in √s= 8 TeV proton-proton collisions using the ATLAS detector, Phys. Rev. D 93 032009 (2016) arXiv:1510.03818. (→cited 54 times)
  •  ATLAS Collaboration, Search for electroweak production of supersymmetric particles in √s=8 TeV pp collisions with the ATLAS detector, Phys. Rev. D 93, 052002 (2016) arXiv:1509.07152. (→cited 48 times)
  •  ATLAS Collaboration, Performance of b-Jet Identification in the ATLAS Experiment, JINST 11 P04008. (2015) arXiv:1512.01094 (→cited 153 times)
  •  ATLAS Collaboration, Summary of the searches for squarks and gluinos using √s= 8 TeV pp collisions with the ATLAS experiment at the LHC, JHEP 10 (2015) 054, arXiv:1507.05525. (→cited 129 times) 
  •  ATLAS Collaboration, ATLAS Run 1 searches for direct pair production of third-generation squarks at the Large Hadron Collider, Eur. Phys. J 75, 510 (2015), arXiv:1506.08616. (→cited 161 times)
  •  K.A. Olive et al. (Particle Data Group). (2014). The Review of Particle Physics, Chin. Phys. C38, 090001. (→cited 7885 times)
  •  ATLAS Collaboration, Search for top squark pair production in final states with one isolated lepton, jets, and missing transverse momentum in √8 TeV pp collisions with the ATLAS detector, JHEP 1411 (2014) 118, arXiv:1407.0583. (→cited 212 times)
  •  ATLAS Collaboration, Search for supersymmetry at √s = 8 TeV in final states with jets and two same-sign leptons or three leptons with the ATLAS detector, JHEP 1406 (2014) 035, arXiv:1404.2500. (→cited 146 times)
  •  ATLAS Collaboration, Search for Anomalous Production of Prompt Like-sign Lepton Pairs, arXiv:1210.4538, JHEP 12, 007 (2012). (→cited 31 times)
  •  ATLAS Collaboration, Search for doubly-charged Higgs bosons in like-sign dilepton final states at sqrt(s) = 7 TeV with the ATLAS detector, arXiv:1210.5070, EPJC 72, 2044 (2012). (→cited 129 times)
  •  J. Beringer et al. (Particle Data Group), The Review of Particle Physics, Phys. Rev. D86, 010001 (2012) (→cited 8879 times)
  •  J.-F. Arguin, M Freytsis, Z. Ligeti, Comment on measuring the ttbar forward-backward asymmetry at ATLAS and CMS, Phys. Rev. D 84, 071504 (2011) arXiv:1107.4090. (→cited 19 times)
  •  ATLAS Collaboration, Measurement of the top quark-pair production cross section with ATLAS in pp collisions at √s = 7 TeV, EPJC 71, 1577 (2011) arXiv:1012.1792. (→cited 412 times)
  •  ATLAS Collaboration, Charged-particle multiplicities in pp interactions at √s = 900 GeV measured with the ATLAS detector at the LHC, Phys.Lett. B 688, 21 (2010). (→cited 252 times)
  •  ATLAS Pixel Collaboration, ATLAS Pixel Electronics and Sensors, JINST 3 P07007 (2008). (→cited 304 times)
  •  ATLAS Collaboration, The ATLAS Experiment at the CERN Large Hadron Collider, JINST 3, S08003 (2008). (→cited 8095 times)
  •  CDF Collaboration, Precision Top Quark Mass Measurement in the Lepton + Jets Topology in ppbar Collisions at √s = 1.96 TeV, Phys. Rev. Lett. 96, 022004 (2006). (→cited 60 times)
  •  CDF Collaboration, Top Quark Mass Measurement Using the Template Method in the Lepton + Jets Channel at CDF II, Phys. Rev. D 73, 032003 (2006). (→cited 178 times)
  •  J. Adelman et al., Determination of the Jet Energy Scale at the Collider Detector at Fermilab, Nucl. Inst. Meth. A566, 375 (2006). (→cited 428 times)

Disciplines

  • Physics
  • Astronomy and Astrophysics
  • Pure Mathematics

Areas of expertise

  • Physics of elementary particles and fields
  • ATLAS experiment (LHC)
  • Artificial intelligence
  • Machine learning and deep learning
  • Unified theories and models of strong and electroweak interactions
  • Extensions of the Standard Model
  • Supersymmetric models
  • Standard-model Higgs bosons
  • Storage rings and colliders
  • Solid-state detectors