VERBALE DELLA RIUNIONE DELLA COMMISSIONE SCIENTIFICA NAZIONALE I. Roma, luglio 2018

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1 VERBALE DELLA RIUNIONE DELLA COMMISSIONE SCIENTIFICA NAZIONALE I Roma, luglio 2018 Presenti: N. PASTRONE - Presidente A. ZOCCOLI - Giunta Esecutiva A. PERROTTA - Coord. Sez. di Bologna A. LAI - Coord. Sez. di Cagliari S. COSTA - Coord. Sez. di Catania W. BALDINI - Coord. Sez. di Ferrara G. SGUAZZONI - Coord. Sez. di Firenze F. PARODI - Coord. Sez. di Genova A. VENTURA - Coord. Sez. di Lecce T. SPADARO - Coord. L.N. Frascati A. ANDREAZZA - Coord. Sez. di Milano S. MALVEZZI - Coord. Sez. di Milano Bicocca G. CARLINO - Coord. Sez. di Napoli T. DORIGO - Coord. Sez. di Padova A. NEGRI - Coord. Sez. di Pavia M. PEPE - Coord. Sez. di Perugia P. SPAGNOLO - Coord. Sez. di Pisa S. GIAGU - Coord. Sez. di Roma I P. CAMARRI - Coord. Roma Tor Vergata F. PETRUCCI - Coord. Sez. di Roma Tre C. BIINO - Coord. Sez. di Torino F. COSSUTTI - Coord. Sez. di Trieste Presenti a parte della riunione: F. Ambrosino, M. Antonelli, F. Bedeschi, L. Benussi, S. Bianco, S. Biondi, W. Bonivento, C. Bozzi, A. Bruni, F. Cafagna, A. Cardini, G. Cibinetto, L. Dell Agnello, P. Di Nezza, B. Giacobbe, M.P. Giordani, G. Lanfranchi, S. Leone, D. Lucchesi, P. Marino, B. Mele, M.J. Morello, F. Palla, M. Palutan, G. Punzi, M. Raggi, G.F. Tartarelli, R. Tenchini, S. Veneziano. Lunedì, 16/07 Alle ore 13:30 iniziano i lavori. 1

2 13:30 Comunicazioni del Presidente: N. Pastrone Il 27 Luglio si svolgerà l incontro col CTS. Gli esperimenti stanno finalizzando i documenti. In particolare sono rilevanti le richieste di personale aggiuntivo. 14:00 Comunicazioni del Membro di Giunta: A. Zoccoli Applicato lo spoil system al ministero e quindi sono stati sostituiti il capo di gabinetto e di dipartimento (Valditara); 2 nuovi sottosegretari (Pieramonti per la ricerca). l INFN ha chiesto un incontro per discutere i problemi: - l agenzia della ricerca, si vogliono capire intenzioni e tempi; - budget: il governo precedente aveva preparato il FOE e ridistribuito l ex parte premiale. Il FOE è in esame alla commissione cultura che ha fatto proposte di dare l ex quota premiale in proporzione alle stabilizzazioni. Bisogna capire l impatto del decreto dignità sui nostri contratti (no tempi determinati per più di due anni). Approvazione del piano triennale. Avviene per silenzio/assenso e quindi si è proceduto ad approvare e a bandire tutti i posti previsti: postdoc cofound, dirigente e primo tecnologo, da primo ricercatore e dirigente ricerca. Il vecchio concorso da dirigente con la nuova commissione è in chiusura e dovrebbe concludersi prima dell estate. 73 posti da ricercatore del piano straordinario: in direttivo si è deciso di non usare le vecchie idoneità e bandire nuovi concorsi per ricercatori, tecnologi e seconde fasce (4 posti per queste chiamate). Banditi separatamente i posti CSN1-2-3, teorici, CSN5 e 3 posizioni per onde gravitazionali. I bandi stanno uscendo. Si possono fare domande a più concorsi. Ragionevolmente gli scritti entro la fine dell anno e la lista dei vincitori entro maggio Il numero totale dei tecnologi è ancora in discussione (20 dai dal piano triennale) che saranno distribuiti alle strutture che hanno necessità obiettive e a quelli che non hanno usufruito delle stabilizzazioni. Stabilizzazioni: l idea era di stabilizzare i livelli IV-VIII entro Luglio e si è aperta la call per i livelli I-III. C è un problema legato al salario accessorio; non si può però aumentare il budget salario accessorio (nemmeno sui nostri fondi). Il che significa che la quota del salario accessorio di tutti dovrebbe calare della percentuale in più dovuta alle stabilizzazioni. Bisogna capire come ovviare a questo problema. Si vorrebbe comunque procedere a tutte le stabilizzazioni entro la fine dell anno. C è ancora un contenzioso con le organizzazioni che vorrebbero che fossero conteggiati anche gli assegni di ricerca e i Co.Co.Co. I sindacati hanno fatto ricorso al TAR. Vediamo cosa succederà. PON: infrastrutture di ricerca al sud. Potevano applicare le 18 infrastrutture, per l INFN ciclotrone, KM3, LNGS e l infrastruttura di calcolo distribuita. Presentati i progetti (in due casi in collaborazione). Siamo coinvolti in due progetti del CNR. Su un totale di 300ME abbiamo un budget di 79ME (circa 19ME per progetto). 2

3 European Strategy: il 6 e 7 Settembre a Roma all Antonianum si terrà il meeting INFN per la Strategy europea. Si vogliono identificare gli input che l INFN vuole dare alla EU Strategy. A maggio in Spagna un meeting europeo e a gennaio del 2020 l incontro finale in Germania. Bisogna capire rapidamente l impatto del decreto dignità. In particolare per il manpower per Fase-2 i contratti a tempo determinato saranno fondamentali e se effettivamente non si possono prolungare per più di 2 anni sarà un problema. 14:30 Calcolo LHCb: C. Bozzi Viene presentato lo stato del calcolo nell esperimento LHCb, con particolare riguardo all utilizzo delle risorse nell ultimo anno, alle richieste per il 2019 e il 2020, e al calcolo per il Run3 e oltre. L utilizzo delle risorse di CPU è costantemente al di sopra delle pledge WLCG, grazie all utilizzo della farm online durante le pause di LHC e tra un fill e l altro, all utilizzo opportunistico di risorse e alla disponibilità di risorse non pledged. Le richieste di calcolo per il 2019 e il 2020 si mantengono al disotto del profilo di crescita costante (20% all anno), con possibili riduzioni da verificare in corso d anno. Per quanto riguarda il Run3 e oltre, è stato sottomesso a LHCC un TDR su software e computing, in cui vengono dettagliate le scelte tecniche e la loro implementazione. L implementazione di un trigger completamente software che sia capace di funzionare al rate di 30MHz implica una rivisitazione degli algoritmi di ricostruzione e selezione degli eventi, in modo da sfruttare appieno le opportunità offerte dai moderni processori come i registri vettoriali e il gran numero di core. Allo stesso tempo, è necessario velocizzare la produzione di eventi simulati tramite la parametrizzazione di parti più o meno estese del rivelatore. Il calcolo distribuito seguirà una naturale evoluzione, mantenendo la flessibilità necessaria per poter utilizzare risorse eterogenee. È previsto un test del sistema di trigger nell estate del È attualmente in corso di scrittura un secondo TDR in cui viene dettagliato il modello di calcolo per il Run3 e oltre, e vengono presentate le richieste di calcolo necessarie per poter svolgere il programma di fisica dell upgrade dell esperimento. Uno dei parametri fondamentali nella determinazione delle risorse di calcolo è la banda passante in uscita dal trigger verso lo storage offline. In aggiunta allo stream FULL, in cui il trigger salva l intero evento in formato grezzo, nel Run2 LHCb ha implementato lo stream TURBO, in cui il trigger scrive in uscita direttamente oggetti di alto livello e la banda passante viene significativamente ridotta. Per il Run3, si assume una banda passante di 10GB/s, corrispondente a circa il 73% del programma di fisica di LHCb salvato in TURBO. Vale la pena notare che, in assenza di stream TURBO, la banda passante sarebbe di circa 24GB/s, mentre mantenendo la suddivisione tra le due stream come in Run2 (32% del programma di fisica in TURBO), si avrebbe una banda passante di circa 18GB/s. Ridurre la banda passante al disotto dei 10GB/s riduce significativamente il programma di fisica dell upgrade, in particolare non è più possibile studiare canali con energia mancante quali 3

4 decadimenti (semi) leptonici di adroni b e c, processi di fisica elettrodebole e ricerche di violazione del sapore leptonico. Le richieste di calcolo, ottenute con una banda passante in uscita dal trigger di 10GB/s, una miscela opportuna di simulazione full Geant4 e parametrica, la riduzione delle dimensioni di un evento simulato di circa un ordine di grandezza, un accorta distribuzione delle repliche dei dataset, sono in media al disopra del profilo di crescita costante, con picchi che vanno da fattori 1.9 a 3 in dipendenza della risorsa esaminata (CPU, disco, nastro) e dell'anno. In generale, le risorse crescono molto di più durante la presa dati ( ) rispetto agli anni di shutdown ( ). LHCb sta studiando possibili strategie per ridurre queste richieste, ognuna delle quali implica costi operazionali elevati; pare difficile poter andare al disotto di un fattore ~2 senza intaccare significativamente il programma di fisica dell upgrade. I numeri finali delle richieste saranno pronti per LHCC a settembre. A.Negri: questo nell assunzione che l HLT ce la faccia a processare il tutto. C.Bozzi: lo spazio previsto per i container è in grado di ospitare tutte le macchine che serviranno. Il tender verrà fatto alla fine del Ora arrivano le cose necessarie per un vertical slice test. Il programma è di arrivare a triggerare a 30MHz, si stanno comunque cercando delle soluzioni alternative. 15:40 Referee calcolo: P.Spagnolo In sintesi: vengono presentate le richieste di calcolo dei gruppi italiani della collaborazione LHC-b, ammontanti a 221 keuro per il 2019 e a 315 keuro per il I referee apprezzano lo sforzo della collaborazione, proponendo tuttavia di dimezzare lo spazio disco richiesto mediante un solo ciclo di stripping o una sola replica dei dati. Il referaggio verrà puntualizzato meglio nella riunione di bilancio di settembre I referee raccomandano in ogni caso di supportare lo sforzo di calcolo di LHC-b in vista dell upgrade dell esperimento. Mettere il calcolo nel budget dell esperimento ha dei pro e dei contro. Anzitutto la commissione dovrebbe recuperare direttamente i fondi dalla Giunta, poi spesso le richieste del calcolo arrivano in tempi diversi rispetto a quelle dell hardware. Inoltre il calcolo deve tenere conto di quello che veramente l HLT riuscirà a produrre. A.Zoccoli: bisogna capire come queste richieste si riflettono sul budget di Giunta e dell ente. Bisogna poi considerare che le decisioni prese per LHCb creano dei precedenti ne confronti degli altri esperimenti LHC. 4

5 16:00 Seminario Nazionale Rivelatori Innovativi: A.Perrotta 16:10 CSN1 S.Costa 16:45 M.Conversi 2017 relazione dei vincitori: S.Biondi :30 M.Conversi 2017 relazione dei vincitori: P.Marino :45 Revisione gruppi di referaggio Il Presidente comunica alla CSN1 la nuova composizione dei gruppi di referaggio degli esperimenti. 18:45 Discussione BES III : il rivelatore GEM ha subito un urto e ora mostra un disallineamento e dei contatti intermittenti. Il layer 3 è quello interessato. Grossa perdita di efficienza in caso di utilizzo del rivelatore in questo stato. La collaborazione italiana non manterrebbe le specifiche promesse. Anche in un quadro generale di rapporti INFN-Cina è importante presentarsi come partner affidabili. Sono necessari 50KE per rifare il layer (di cui solo una parte a carico dell INFN, gli altri a carico Uppsala e Meinz se pure con tempi diversi). Si dovrebbe partire subito perché i tempi di produzione delle GEM non sono rapidissimi. I referee sarebbero favorevoli a partire con gli acquisti. Si dovrebbe mettere una quota un po maggiore che poi verrebbe restituita da Meinz. C è da stabilire come potrebbero restituire questi fondi. La soluzione migliore è che poi il prossimo anno loro paghino qualcosa che spetterebbe all INFN. Richieste specifiche: Piccola integrazione richiesta da Roma2 per sostenere qualche altra missione fino a dopo l estate. I fondi sono stati spesi in parte per la partecipazione massiccia ad un workshop RPC. 5

6 I referee sono perplessi sul fatto che a metà anno si siano già terminati i fondi missione; come principio generale non si vorrebbe integrare fondi spesi in questo modo. Si concede 1kE. Belle2: richieste di sblocco SJ che i referee hanno discusso con la collaborazione e sui quali sono d accordo. Compass: 4 ke di sblocco SJ su apparati (da verificare coi referee). Kloe: sblocchi SJ approvati dai referee. MEG: si decide di approvare lo sblocco dei SJ di missione richiesti. NA62: sblocco di 10kE per i SiPM e di tutto il SJ di missione. I referee sarebbero d accordo di sbloccare il SJ per tutte le sezioni meno che RM1 e RM2 che ancora hanno impegnato solo il <40% dell assegnato. TOTEM: I referee concordano sulle richieste sblocco SJ. C è una richiesta aggiuntiva di 5kE per coprire le missioni di una persona che non è stata rinnovata al CERN. Visto il periodo di presa dati, la commissione approva. Martedì, 17/07 9:00 ATTRACT project: call for proposals: A.Andreazza L iniziativa ATTRACT si propone di accelerare il trasferimento all utilizzo su larga scala dei sensori innovativi sviluppati dagli istituti di ricerca. Modello a due fasi: molti progetti a breve termine per creare una banca di idee, tra cui selezionare un numero limitato ti progetti di cui finanziare l inserimento sul mercato. Progetti di Fase 1: 12 mesi, 100 k, call aperta da inizio agosto a fine ottobre proposal snello, max 4 pag. inizio attività da maggio 2019 Inizio Fase 2 fine 2020 Difficile pensare che un progetto di costruzione di esperimenti in GR1 rientri in questo modello di scala di tempi e finanziamento: spin-off al termine di un progetto di R&D qualifica di un azienda per future produzioni 6

7 9:35 ATLAS/CMS Fase 2 Introduzione - N.Pastrone: Il CTS ci ha sentito a febbraio e ci ascolta il 27 luglio con i documenti di ATLAS e CMS principalmente con le richieste di personale per l upgrade. I documenti al momento sono troppo lunghi e complicati. Snellirli non è facile ma si cerca di farlo nei prossimi giorni. Il core cost era stato definito a Febbraio (compresa contingenza, infrastrutture e personale). Il tetto con la giunta per il personale è di ~5ME ma le richieste sono 6ME (si era partiti da 9ME). Gli esperimenti vanno garantiti col personale. I direttori fanno richieste per tecnologi (e anche tecnici). Per mandare i documenti al CTS ci vuole il parere della Giunta che dovrebbe quindi riceverli in pochi giorni. Infrastrutture: alcune sono state già acquistate con fondi vari e gli esperimenti e le sezioni non sempre hanno richieste identiche. Ci vuole una tabella con le richieste di ATLAS e CMS per le infrastrutture per la Giunta. Bisogna partire con le gare, spesso sono in cofinanziamento con le università che gestiscono la gara (in questo caso serve una lettera dell università per formalizzare questa cosa). 10:00 ATLAS/CMS Referee: T.Spadaro I referee approvano le richieste di sblocco SJ (anche quelle di missione non contenute nelle slides) e la commissione approva. La tabella in slide 3 fotografa la situazione all RRB di Aprile. Il cambio è a 1.1 R.Tenchini: lo strumento dei SF era stato creato per avere impatto sulle analisi. È stato un ottimo successo. È chiaro che nel futuro si può tunare questo strumento per le esigenze di Fase 2. Il 2018 è finito, il 2026 c è solo una piccola richiesta per ATLAS. Se questi si tolgono dalle richieste ci si avvicina ai 100anni/persona proposti per esperimento. In ATLAS c è pressione da parte dei PL per avere un impegno formale (forse negli MoU) sul personale coinvolto nella Fase 2. Il CERN vorrebbe standardizzare la stesura degli MoU tra gli esperimenti. A.Zoccoli: in molte attività la presenza di staff è molto limitata a fronte di richieste importanti di fondi e di personale. Gli esperimenti dovrebbero riguardare gli impegni per garantire una consistenza dei gruppi adatta. 11:45 LHCb: SMOG2: P.Di Nezza 7

8 È stata presentata la proposta di upgrade del sistema SMOG di LHCb per dotare l esperimento di un bersaglio interno gassoso. Sono stati illustrati i risultati raggiunti con SMOG, pensato inizialmente come sistema per misurare la luminosità e che invece ha trovato applicazione come pseudo bersaglio gassoso producendo già 2 pubblicazioni che verranno presto mandate a PRL relative a problematiche di soft-qcd e Cosmic Ray physics. Grande risalto è stato dato, sia dal CERN Courier che dall INFN, alle misure che vedono il gruppo LHCb-Firenze ricoprire un ruolo di responsabilità. Sono state illustrate le limitazioni di SMOG e la necessità di dotarsi di un vero bersaglio interno che aprirà nuove prospettive, dalla fisica del flavour alle (n)pdf, dalla fisica dei raggi cosmici alle TMDs fino al settore dell Higgs, W, Effective Field Theories e molti altri canali di fisica in una regione cinematica inesplorata. Le collisioni possibili saranno infatti di tipo pp, pa, Pb-p, Pb-A in un range di energia nel c.m. da 41 a 115 GeV. I vantaggi specifici di SMOG2 rispetto a SMOG sono molteplici. Il primo è l aumento della luminosità di 2 ordini di grandezza a parità di vuoto nell LHC (1 ordine di grandezza sotto la soglia massima). Vi è la possibilità di iniettare molti più gas, da H2, D2, 3,4He fino allo Xe passando per tutti i gas nobili. Esisteranno più linee di iniezione e il nuovo Gas Feed System assicurerà una misura del flusso con precisioni di qualche percento, cosa che permetterà di diminuire sensibilmente l errore sulla misura della luminosità. La posizione upstream del punto di interazione beam-target rispetto all IP nominale di LHCb ridurrà sensibilmente il fondo e permetterà di utilizzare tutti i bunch della macchina con la possibilità di lavorare in sinergia con le collisioni beam-beam senza interferire con le altre misure dell esperimento. LHCb sarà il primo esperimento ad avere due punti di interazione in grado di lavorare, volendo, in simultanea. Le proiezioni statistiche mostrate chiariscono la potenzialità dei dati che possono essere acquisiti in tempi ristretti. È stato illustrato tutto il lavoro di R&D effettuato dai gruppi INFN (LNF e Fe) in collaborazione con il CERN-LHC, Univ.Erlangen e Nikhef e che permette di dire che l upgrade è fattibile. Una lista sufficientemente dettagliata dei costi è stata mostrata dove, per un totale di 168kE, l INFN parteciperà a circa 1/3 mantenendo un ruolo leader e la responsabilità del progetto. È atteso un EDR entro l autunno dove verranno anche formalizzati questi ultimi aspetti ed è prevista l approvazione finale di LHCb. In definitiva, con un investimento importante, ma ben commisurato al progetto e con un una equa suddivisione dei costi con gli altri collaboratori, l'infn è leader in un programma di fisica che è unico nel panorama della fisica delle alte energie e riscuote sempre grandissimo interesse e attenzione. Il punto di interazione è a 30cm dal punto nominale ed è vicinissimo al silicon; la risoluzione attesa è molto vicina a quelle delle normali collisioni in LHCb. La luminosità si può misurare sia nei VdM scan che in continua sfruttando processi dedicati. S.Malvezzi: non è chiarissimo cosa si potrebbe fare del programma di fisica presentato con SMOG e per cosa invece serve veramente SMOG2. La misura di alcune sezioni d urto è molto importante per la fisica dei raggi cosmici ma non è chiarissimo se la precisione che si ottiene è veramente sufficiente a discriminare tra vari modelli. 8

9 Non si tratta solo di migliorare le cose fatte con SMOG ma di farne di nuove, ad esempio si possono variare di più i gas. I fattori limitanti sono la normalizzazione (per tenere meglio sotto controllo le sistematiche) e avere alta statistica sufficiente. G.Sguazzoni: è importante capire come questa collaborazione si innesta dentro LHCb. Forse però rimanere dentro l esperimento non permette di far emergere la leadership INFN, non si identifica il contributo degli autori negli articoli firmati, etc Inoltre anche dal punto di vista missioni non è facile capire come comportarsi. M.Palutan: il progetto già esiste ed è avviato e l upgrade sembra molto ragionevole, si è pensato a gestire la cosa all interno di LHCb. Un panel interno di LHCb ha considerato questa proposta la migliore tra diverse idee presentate alla collaborazione. 12:40 Relazione referees LHCb: S.Malvezzi M.Palutan: lo sforamento dell UT va tenuto in considerazione ma si può considerare in un contesto generale di contingenza dato il risparmio dei muoni. Si potrebbe arrivare ad un sostanziale pareggio. Si stornano 45kE da LNF Apparati per procedere con la gara UT (MI Apparati, extra costo). Smog2: I nuovi gruppi entrerebbero in LHCb e acquisirebbero diritto di firma. Il design review verrà fatto dopo la commissione di settembre, quindi al massimo si potranno assegnare fondi SJ alla definizione del design. C è qualche perplessità considerando la grossa mole di lavoro che LHCb si trova ad affrontare, anche se qualche nuovo collega si unisce specificatamente per Smog2. 13:10 Aggiornamento PADME: M.Raggi 3 mesi di presa dati 15 Settembre 20 Dicembre contro i 4 o 5 che si volevano avere. In realtà probabilmente Siddartha non entrerà a gennaio. Inoltre, lo share di run nel 2019 va visto, forse c è altro tempo nella seconda metà del I referee concordano sulle richieste di sblocco SJ. Il reintegro di 3kE prestati a Lecce viene rimandato a Settembre. 14:15 Report Workshop Muon Collider: D.Lucchesi 9

10 15:00 Discussione punti/priorità EU Strategy update Il Council ha chiesto di preparare documenti di input (anche ad esempio sul muon collider) per la discussione del prossimo anno; il contributo della CSN1 deve essere pronto per la discussione INFN di settembre. L agenda del meeting di settembre è già pronta e sarebbe bene interagire con gli speakers per capire quali argomenti verranno toccati (e magari stimolare qualche punto). Bedeschi: dobbiamo iniziare a ragionare sulle cose che riteniamo fondamentali come commissione: HE-LHC: rischia di essere un progetto pericoloso per la comunità FCC-hh: probabilmente non può essere la next machine perché troppo costosa (quindi incertezza sui tempi di finanziamento e di realizzazione). Inoltre c è il problema della tecnologia dei magneti; FCC-ee: è sicuramente più fattibile sia da un punto di vista tecnologico che di conseguenza economico. Se il programma di fisica viene ritenuto valido si potrebbe decidere immediatamente di partire con la costruzione. Il confronto tra la luminosità in funzione dell energia tra i circolari e il linear collider pende a favore dei circolari. Flavour physics: va sicuramente considerata. Muon Collider: nella european strategy ci deve essere una chiara affermazione di interesse e il CERN dovrebbe farsi promotore di questo. Sicuramente non sarà la prossima macchina ma se non si parte con l R&D potrebbe non riuscire a farsi mai. P.Spagnolo: si dovrebbe riuscire a tenere compatta la componente italiana su una serie di scelte condivise. È l unica speranza per sperare di far valere le nostre priorità in europa. N.Pastrone: ci sono anche i fixed target da considerare. S.Malvezzi: HE-LHC è davvero inutile e pericolosa indipendentemente dalla scala dei tempi? Cioè, se si riuscisse in tempi brevi ad avere la tecnologia dei magneti, non sarebbe una cosa comunque interessante passare per HE-LHC prima di definire la vera prossima macchina? A.Nisati: non condivido la visione pessimistica su HE-LHC sia per motivi strettamente legati alla fisica ma anche perché il CERN deve avere un nuovo progetto in casa. Quindi in ogni caso è indispensabile l R&D sui magneti; bisogna arrivare a capire quanto costa e quanto tempo richiede. Il CERN spinge su HE. T.Spadaro: in un documento della CSN1 le proposte dovrebbero essere organizzate secondo la loro priorità: quelle che vanno fatte per forza, quelle che andrebbero considerate seriamente e quelle a minore priorità. Varie: 15K Fase 2 CMS richiesta di sblocco: i referee consigliano di accettare la richiesta di sblocco. 10

11 LNF dtz missioni: disponibili 21 su 65. In parte supportate richieste di persone nei comitati e viaggi collegati agli R&D. Si richiede un incremento di 10kE. La commissione approva uno stanziamento di 5kE. Essendo esauriti gli argomenti di discussione in agenda, la riunione si conclude alle ore 16:30. 11