Curriculum Vitae di Gianluca Cerminara

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1 Curriculum Vitae di Gianluca Cerminara Nome: Gianluca Cerminara Luogo e Data di Nascita: Torino, 6 Ottobre 1979 Indirizzo gianluca.cerminara@to.infn.it STUDI E FORMAZIONE Dal 1 Settembre 08 Dal 1 Marzo 08 Feb Feb. 08 Ottobre 06 - Febbraio 08 Titolare Contratto di Associate (associated member of the personel) presso il CERN nell ambito dell esperimento CMS a LHC. Titolo Assegno: Commissioning degli algoritmi di ricostruzione dei muoni a livello di HLT utilizzando cosmici e primi dati. Studio delle sistematiche legate alla ricostruzione e identificazione dei muoni offline utilizzando risonanze di di-muoni. Determinazione dello spettro di p T dei bosoni Z come metodo di indagine di effetti di QCD Titolare Assegno di Ricerca presso l Università degli Studi di Torino. Titolo Assegno: Ricerca di risonanze con stati finali a due e quattro leptoni e ottimizzazione del software di ricostruzione dei leptoni nell esperimento CMS al CERN (Ginevra) Visiting Post-Doc presso la Northeastern University di Boston (USA). Attività: studio di fondi adronici con l esperimento D0 al Tevatron e implicazioni per la fisica elettrodebole al LHC. Titolare Assegno di Ricerca INFN presso la Sezione di Torino. Titolo Assegno: Fisica Elettrodebole con Muoni ad LHC 14 Dicembre 06 Dottore di Ricerca in Fisica Fondamentale Applicata ed Astrofisica, Università degli Studi di Torino, XIX Ciclo. Titolo Tesi: Simulation, Performance and Local Track Reconstruction of the Drift Tube Detectors of the CMS Experiment. 11 Luglio 03 Laurea in Fisica, indirizzo di Fisica Nucleare e Subnucleare Università degli Studi di Torino, Facoltà di Scienze MFN Votazione: 110/110 lode e menzione onorevole Titolo tesi: A study of the WW-fusion process at CMS as a probe of Symmetry Breaking Tesi premiata come Miglior tesi del Corso di Laurea in Fisica dell Anno Accademico 2003/04 Relatore: Dott.sa C. Mariotti Luglio-Sett CERN Summer Student Programme, CERN, Ginevra, 1

2 Supervisore: Dott.sa C. Mariotti Luglio 1998 Diploma di Maturità Scientifica, Liceo Scientifico Blaise Pascal Giaveno, Torino. Votazione: 60/60 Corsi, seminari e scuole di perfezionamento: 1-4 Febbraio 2005: XV Giornate di Studio sui Rivelatori, Centro Congressi Villa Gualino, Torino Maggio 2004: Trigger and DAQ in High Energy Physics, ciclo di seminari tenuti dal Prof. P. G. Innocenti, Università degli Studi di Torino Maggio 2004: Italo-Hellenic School of Physics 2004, Theoretical Tools and Experimental Challenges, Martignano, Lecce Febbraio 2004: XIV Giornate di Studio sui Rivelatori, Centro Congressi Villa Gualino, Torino Conoscenza lingue straniere: Inglese: Francese: Ottima conoscenza della lingua parlata e scritta Buona comprensione del testo scritto, buona comprensione della lingua orale, espressione scolastica. PRESENTAZIONI A CONFERENZE Stato del Commissioning delle Drift Tube Chambers dell esperimento CMS, CMS Italia 2008, Torino, 27 Novembre ZZ llνν production with the D0 detector at the Tevatron collider, Phenomenology Symposium (PHENO 2008) - LHC Turn on, University of Winsconsin-Madison, WI (USA), Aprile Tutorial sul Software di Simulazione e Ricostruzione dei muoni (CMSSW) con l esperimento CMS, CMS Italia 2007, Napoli, 12 Febbraio The Drift Tube System of the CMS Experiment, 10th Topical Seminar on Innovative Particle and Radiation Detectors (IPRD06), Siena, 1-5 Ottobre Allineamento, stato dell attività e impatto sui primi dati per Atlas e CMS, III Workshop sulla Fisica di Atlas e CMS, Bari, 20 Ottobre Muon reconstruction software in CMS, Fourth Interantional Conference on Frontier Science 2005: New Frontiers in Subnuclear Physics, Milano Settembre

3 Studio dell EWSB attraverso la fusione di bosoni vettoriali; interplay LHC-LC, Incontri di Fisica delle Alte Energie IFAE, Catania, Italia, 31 Marzo Vector Boson Scattering at CMS (LHC), HERA-LHC Workshop, CERN Ginevra, Svizzera, Marzo Studio della reazione pp qqw W qqlνqq al rivelatore CMS ad LHC, LXXXIX Congresso Nazionale della Società Italiana di Fisica, Parma, Italia, 22 Settembre A preliminary model independent study of the reaction pp qqw W qqlνqq at CMS, LC-LHC Study Group, CERN Ginevra, Svizzera, 14 Febbraio ATTIVITÀ DIDATTICA Anno Accademico 2006/2007: Anno Accademico 2005/2006: Anno Scolastico 1999/2000: Esercitazioni di Fisica nell ambito del Corsi di Laurea delle Professioni Sanitarie in Infermieristica Pediatrica e Fisioterapia presso l Università del Piemonte Orientale, Facoltà di Medicina. Esercitazioni di Fisica nell ambito del Corso di Laurea delle Professioni Sanitarie in Infermieristica Pediatrica presso l Università del Piemonte Orientale, Facoltà di Medicina. Supplenza di Matematica presso il Liceo Scientifico ITCS Blaise Pascal di Giaveno (TO) (15 giorni). ATTIVITÀ SCIENTIFICA Ho cominciato la mia attività di ricerca nel campo della Fisica delle particelle elementari nel Luglio 2002 come Summer Student al CERN (Centro Europeo per la Ricerca Nucleare) sotto la supervisione della Dott.sa Chiara Mariotti, lavorando alla simulazione e studio del processo di fusione di bosoni vettori con l esperimento Compact Muon Solenoid (CMS) [10]. Dal Settembre 2002 sono entrato a far parte della collaborazione dell esperimento CMS in qualità di tesista [2] e successivamente, dal Novembre 2003, svolgendo il dottorato [1] presso l Università degli Studi di Torino. Dal 31 Ottobre 2006 al 31 Aprile 2008 sono stato titolare di un Assegno di Ricerca post dottorato dell INFN presso la Sezione di Torino per lo studio di canali di fisica elettrodebole con muoni nello stato finale a CMS. In preparazione al programma di fisica al Large Hadron Collider (LHC) mi sono recato negli USA dove dal Febbraio 2007 al Febbraio 2008 ho collaborato con la Northeastern University di Boston in qualità di post-doc ospite per studiare i fondi adronici a canali di fisica elettrodebole lavorando con l esperimento DØ al collisionatore protone-antiprotone Tevatron al Fermilab [12, 11]. 3

4 Da Marzo 2008 sono titolare di un Assegno di Ricerca presso l Università degli Studi di Torino, cofinanziato dalla Regione Piemonte nell ambito del programma per il contenimento della fuga dei cervelli, per lavorare alla ricostruzione dei muoni in CMS con particolare attenzione allo studio di risonanze. Da Settembre 2008 lavoro al CERN in qualità di associate member of the personnel prendendo parte in prima persona al commissining dello spettrometro a muoni di CMS e alla presa dati con raggi cosmici e con i primi eventi prodotti da fascio. Attività nella Collaborazione CMS La mia attività di ricerca nell ambito dell esperimento CMS [10] a LHC, in avanzata fase di costruzione al CERN di Ginevra (l inizio della presa dati è previsto nel 2008), è focalizzata da una parte sullo studio di canali di fisica elettrodebole (simulazione dei dati e della risposta dell apparato) e dall altro sullo sviluppo di software per la simulazione e la ricostruzione dei muoni mediante i rivelatori a deriva dell esperimento. Ho lavorato nel gruppo Muon Physics Reconstruction and Selection (PRS/mu), il cui obiettivo è stato quello di implementare la catena completa di simulazione, ricostruzione e selezione dei muoni dal primo livello di trigger fino all analisi offline. Attualmente lavoro nel contesto del Detector Performance Group (DPG) dei muoni in cui sono responsabile del pacchetto di digitizzazione (passaggio dall output della Simulazione alla risposta del rivelatore) e mantengo il di ricostruzione locale nelle camere a deriva (Drift Tubes, DT) nel framework del software di CMS (CMSSW). Mi sono occupato dello sviluppo delle procedure e degli algoritmi di calibrazione offline di questi rivelatori e ho partecipato ai test di integrazione dei rivelatori a muoni prendendo parte alla presa dati con raggi cosmici e sviluppando le procedure per il controllo della qualità dei dati. Da Maggio 2008 sono responsabile del Data Quality Monitoring delle DT. Partecipo ai turni di presa dati occupandomi del funzionamento delle camere DT. Responsabilita nella collaborazione: 2006: responsabile dell implementazione della ricostruzione locale nelle camere DT nel framework del software dell esperimento (CMSSW) e della documentazione degli algoritmi nel Physics TDR : responsabile del Data Quality Monitoring delle DT Studi di Fisica: Studio della fusione di bosoni vettori W L W L W L W L. Mi sono occupato dello studio del processo W L W L W L W L con stato finale semi-leptonico (µνqq) [7, 8, 18, 20, 23]. Lo studio dell andamento della sezione d urto di questo processo in funzione della massa invariante W W serve per indagare il meccanismo della rottura spontanea della simmetria elettrodebole. Ho studiato l efficienza di selezione del segnale, la risoluzione con la quale è possibile ricostruire la massa invariante del sistema W W e la luminosità necessaria a condurre la misura con il rivelatore CMS. A tale scopo gli eventi di segnale e di fondo devono essere processati con la simulazione completa del rivelatore e il programma di ricostruzione. Attività di analisi e sviluppo sulle camere DT: Il lavoro si è articolato nei seguenti punti: Simulazione della risposta delle camere DT Ho sviluppato e mantengo gli algoritmi per la simulazione della risposta delle camere a drift DT nel framework del programma ufficiale di simulazione e ricostruzione di CMS. Parte integrante di questo lavoro consiste nella validazione della simulazione mediante il confronto con dati acquisiti durante test su fascio delle camere [1]. 4

5 Ricostruzione locale nelle camere DT Ho sviluppato gli algoritmi di ricostruzione locale nel framework del programma ufficiale di ricostruzione dell esperimento occupandomi inoltre della convalida e del test degli algoritmi sia con dati simulati che con dati dai test su fascio e da raggi cosmici. Sono stato responsabile della stesura del paragrafo del Technical Design Report: CMS Physics. Detector performance e software [26] riguardante la ricostruzione locale nelle camere a muoni dell esperimento. Gli algoritmi implementati e le loro performance sono descritti in una nota attualmente in preparazione [28]. Calibrazione delle DT Ho lavorato attivamente allo studio e all implementazione degli algoritmi di calibrazione delle camere a drift di CMS [15]. La calibrazione di tali rivelatori consiste nella determinazione dei piedestalli temporali necessari a determinare il tempo di deriva e nella determinazione della migliore velocità di deriva da usare per la ricostruzione. Gli algoritmi sviluppati a tale scopo sono stati testati sui dati acquisiti durante il test su fascio delle camere e sono attualmente utilizzati per la ricostruzione degli eventi acquisiti durante la presa dati con raggi cosmici in fase di commissioning del sistema. Ho inoltre studiato gli effetti della non perfetta calibrazione sulla ricostruzione dei muoni. Sviluppo di programmi di controllo per la costruzione delle camere a deriva (DT) Ho lavorato allo sviluppo del programma per la gestione dell incollaggio per la costruzione delle camere DT presso il sito di produzione di Torino. Test su fascio delle DT (2004) Ho partecipato alla presa dati su fascio di muoni delle camere DT (Ottobre 2004). In seguito ho contribuito all analisi dei dati raccolti implementando un accurata descrizione della geometria dell apparato nel codice di simulazione dell esperimento [25] e usando tali dati per la validazione della simulazione e per lo studio degli algoritmi di ricostruzione [1]. Commissioning camere DT A partire da Maggio 2005 ho partecipato ai turni di presa dati con raggi cosmici delle camere DT per il test e commissioning [9] delle camere e dell elettronica del trigger di Livello-1 una volta inseriti nella loro posizione finale all interno dell esperimento CMS al CERN. Nell ambito di questi test ho contribuito ad implementare il codice per il test della qualità dei dati e della ricostruzione locale. Ho in seguito preso parte all analisi dei dati raccorti per lo studio della funzionalità delle camere. L attività di commissioning del rivelatore è poi proseguita con i test di presa dati di tutti i sotto-rivelatori dell esperimento esposti a raggi cosmici, utilizzando l elettronica di trigger e di read-out finali. Tali test di integrazione sono iniziati nel estate 2006 con il Magnet Test & Cosmic Challenge [14, 21] e sono tutt ora in corso. Sviluppo applicazioni per il controllo della qualità dei dati (DQM) Ho collaborato allo sviluppo di applicazioni per il controllo della qualità dei dati acquisiti mediante le camere a deriva DT. Sono attualmente responsabile del Data Quality Monitoring delle DT. Tali applicazioni sono state utilizzate durante il commissioning del rivelatore e durante i test di integrazione di tutti i sotto-rivelatori. Durante il primo di tali test, il Magnet Test & Cosmic Challenge ho apprestato il setup del DQM e dell Event Display delle DT durante la presa dati. E responsabilita del DQM sia monitorare le performance del rivelatore durante la presa dati (on-line) che certificare la qualità dei dati raccolti e la loro idoneità ad essere usati per l analisi (off-line) [3]. Installazione e mantenimento computer farm per il gruppo CMS Torino Mi sono occupato della configurazione, dell installazione del software e del mantenimento e 5

6 amministrazione di una computer farm [27] del gruppo di CMS di Torino. Su tale cluster ho installato il software ufficiale di simulazione e ricostruzione di CMS. Attività nella Collaborazione DØ Da Febbraio 2007 a Febbraio 2008 sono stato al Fermilab (USA) dove ho lavorato all esperimento D0, attualmente in presa dati al collisionatore protone-antiprotone Tevatron, per lo studio di fondi e sistematiche a canali di fisica elettrodebole in preparazione al programma di fisica di CMS. La mia attività all interno della collaborazione DØ è stata mirata allo studio di fondi a processi elettrodeboli. Lo studio di processi con piccola sezione d urto al LHC richiederà un ottimo livello di comprensione delle sistematiche legate al rivelatore e dei fondi strumentali. Questo tipo di effetti non può essere studiato unicamente utilizzando dati simulati. Risulta pertanto estremamente interessante confrontarsi con le tecniche di analisi adottate ad esperimenti adronici attualmente in presa dati. Gli esperimenti del Tevatron rappresentano in questo caso un ottima opportunità. Ho pertanto collaborato ad uno studio dei fondi a canali di fisica all esperimento DØ. Studi di Fisica: Studio della produzione di coppie di bosoni ZZ con l esperimento D0 Tale studio investiga la produzione di coppie di bosoni vettoriali ZZ [11, 12]. Lo SM prevede per la produzione p p ZZ a s = 1.96 TeV una sezione d urto di 1.4 pb. Oltre a trattarsi di un canale intrinsecamente interessante in quanto mai osservato prima ad un collisionatore adronico questo canale rappresenta anche un ottimo banco di prova per la fisica di interesse ad LHC. In particolare la mia attività si e concentrata sulla discriminazione di stati finali contenenti 2 leptoni e 2 neutrini effettuando la prima misura della sezione d urto di questo processo con il rivelatore DØ. Tale processo condivide molti fondi sia strumentali che irriducibili con canali di interesse per il futuro programma di fisica di CMS quali la produzione di bosoni di Higgs nei canali H ZZ e H W W. Il lavoro ha contribuito alla prima osservazione della produzione di coppie di bosoni ZZ ad un collisionatore adronico da parte dell esperimento DØ. Ho presentato questi nuovi risultati alla conferenza PHENO 2008 presso la University of Winsconsin-Madison nell Aprile PUBBLICAZIONI Tesi [1] Simulation, Performance and Local Track Reconstruction of the Drift Tube Detectors of the CMS Experiment, Tesi di Dottorato, Dicembre thesis cerminara.pdf [2] A study of the WW-fusion process at CMS as a probe of Symmetry Breaking, Tesi di Laurea, Luglio tesi.pdf 6

7 Proceedings [3] I. Osborne et al., CMS Event Display and Data Quality Monitoring for LHC Startup. J. Phys. Conf. Ser. 119 (2008) Prepared for CHEP [4] G. Cerminara, The drift tube system of the CMS experiment, preparato per il 10th Topical Seminar on Innovative Particle and Radiation Detectors, Siena, 1-5 Ottobre Nuclear Physics B (Proceedings Supplements) 172 (2007) [5] G. Cerminara, M. Della Pietra, Alignment, status of the activity and impact on ATLAS and CMS first data, preparato per III Workshop sulla Fisica di Atlas e CMS, Bari, Ottobre Italian Physical Society, Conference Proceedings, Volume 92 (2006) [6] G. Cerminara, Muon Reconstruction Software in CMS, preparato per Fourth Interantional Conference on Frontier Science 2005: New Frontiers in Subnuclear Physics, Università di Milano Bicocca, Milano, Italy. Frascati Physics Letters 40 (2006) [7] G. Cerminara, VV-fusion process to investigate EWSB: interplay LC-LHC, preparato per 17th Conference on High Energy Physics (IFAE 2005), Catania, Italy, 30 Mar - 2 Apr AIP Conf.Proc.794:97-100,2005. [8] N. Amapane et al., Vector boson fusion at CMS, preparato per il Workshop HERA and LHC, CERN : ,2005. Editor A. DeRoeck, H. Jung, HERA and the LHC - A workshop on the implication of HERA for LHC physics: Proceedings Part B ; archivio elettronico hep-ph/ Pubblicazioni [9] G. Abbiendi et al., The CMS muon barrel drift tubes system commissioning, Nucl. Instrum. Meth. A 598 (2009) 192. [10] R. Adolphi et al. [CMS Collaboration], The CMS experiment at the CERN LHC, JINST 3 (2008) S [11] V. M. Abazov et al. [D0 Collaboration], Observation of ZZ production in p p collisions at s = 1.96 TeV, Phys. Rev. Lett. 101 (2008) [arxiv: [hep-ex]]. [12] V. M. Abazov et al. [D0 Collaboration], ZZ l + l ν ν production in p p collisions at s = 1.96 TeV, Phys. Rev. D 78 (2008) [arxiv: [hep-ex]]. [13] N. Amapane et al., Reconstruction of cosmic and beam-halo muons with the CMS detector, Eur. Phys. J. C (2008) 56: [14] M.C. Fouz-Iglesias et al., Measurement of Drift Velocity in the CMS Barrel Muon Chambers at the CMS Magnet Test Cosmic Challenge, CERN-CMS-NOTE 2008/003, Gennaio [15] N. Amapane et al., Offline calibration procedure of the Drift Tube detectors, CERN-CMS- NOTE 2007/034, Dicembre

8 [16] M. Aldaya et al., Results of the First Integration Test of the CMS Drift Tubes Muon Trigger, Nucl. Instrum. Meth. A579 (2007) [17] J. Nash et al. [CMS Collaboration], CMS expression of interest in the SLHC, CERN-LHCC-G-131. [18] G. L. Bayatian et al. [CMS Collaboration], Technical Design Report, volume II: Physics performance, CERN-LHCC , CMS-TDR (2007). J. Phys. G 34 (2007) [19] D. G. d Enterria et al. [CMS Collaboration], CMS physics technical design report: Addendum on high density QCD with heavy ions, J. Phys. G 34 (2007) [20] N. Amapane et al., Study of the VV-scattering processes as a probe of electroweak symmetry breaking, CERN-CMS-AN 2007/005, Aprile [21] The CMS Collaboration, The CMS Magnet Test and Cosmic Challenge (MTCC Phase I and II) Operational Experience and Lesson Learnt, CERN-CMS-NOTE 2007/005. [22] M. Aldaya et al., Fine synchronization of the muon drift tubes local trigger, Nucl. Instrum. Meth. A564 (2006) [23] G. Weiglein et al. (The LHC/LC Study Group), Physics Interplay of the LHC and the ILC, Phys. Rept. 426 (2006) [24] E. Accomando et al., Workshop on CP studies and non-standard Higgs physics, CERN (Jul 2006) 542p. [25] N. Amapane et al., Comparison of DT test beam results on local track reconstruction with the OSCAR + ORCA simulation, CERN-CMS-NOTE 2006/009, Gennaio [26] The CMS Collaboration, Technical Design Report: CMS Physics. Detector performance and software, CERN-LHCC 2006/001, CMS TDR 8.1, (2006). [27] The CMS Collaboration, The Computing Project, Technical Design Report, CERN-LHCC 2005/023, CMS TDR 7, (2005). [28] N. Amapane et al., Local Muon Reconstruction in the Drift Tube Detectors, CERN-CMS- NOTE in preparazione. 12 febbraio