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This proposal aims to fund Portugal’s participation in the operations and maintenance of the ATLAS experiment at CERN’s Large Hadron Collider (LHC) and the team’s contributions to physics analysis. The LHC is currently in its third run of operation (Run 3), providing proton-proton collisions at a centre of mass energy of 13.6 TeV and an instantaneous luminosity of 2x10^34 cm-2s-1, which corresponds to around 50 pp collisions per bunch crossing. Till the end of 2025, when Run 3 will finish, the ATLAS and CMS experiments are expected to collect an integrated luminosity of 300 fb^-1 of pp collisions and 6-7 nb^-1 for PbPb collisions. Ensuring the best quality data for physics analyses requires the engagement of the full ATLAS collaboration to operate and maintain the detector and monitor the data quality. The LIP Portuguese team is a founding member of the ATLAS Collaboration and has contributed significantly to the experiment's construction, operations, physics and upgrades. During the duration of ATLASDaTA, we will continue to contribute to the challenges ahead, with emphasis on operations, maintenance and performance studies of the three sub-detector systems in which we have institutional commitments: the TileCal hadronic calorimeter, the trigger system and the ATLAS Roman Pot (ARP) detectors. In addition, we aim to exploit the physics capabilities of the data collected so far to study the Higgs boson properties, search for new physics beyond the Standard Model and develop ambitious flavour tagging algorithms to support our analyses. Our activities are currently concentrated in the following areas: Physics Analyses Standard Model Precision Measurements. Despite being a highly successful theory, the Standard Model of Particle Physics (SM) is incomplete since there are many phenomena it cannot describe. Our goal here is to probe the limits of validity of the SM in the Higgs and the top quark sectors. In particular, we aim to precisely measure the Higgs couplings to the top and b-quarks and the coupling to W bosons, including spin and CP properties in the coupling vertices. The latter can be sensitive to possible CP violation in the Higgs sector, an important clue for SM extensions that must be investigated. Searches for exotic particles and interactions. We complement the precise measurements of the Higgs properties by directly searching for new physics. Many theories beyond the Standard Model (BSM) predict new particles that could be within the reach of the LHC, and we have led many analyses in this context [8-12]. However, no new particles have been discovered so far. This motivates the development and implementation of new machine-learning-based anomaly detection techniques in ATLAS to complement the current strategy of new physics searches in ATLAS and increase the scope of our analyses [14-15]. Heavy ions (HI) physics. We target the study of heavy-flavour jets, with the long-term goal of understanding the mechanism of the jet energy loss in the quark-gluon plasma. We contribute to Heavy-Flavour tagging using Deep Neural Networks in pp and Pb+Pb collisions. We aim to continue this effort, evolving to the 2nd generation Grap Neural Learning algorithms. We also plan to develop a new observable for the jet energy loss in the QGP, the transverse momentum ratio between heavy-ion and proton-proton (pp) jets in the same quantile. Maintenance and operations of the ATLAS detector and trigger system TileCal . Our team is a key member of the TileCal hadronic calorimeter. We are responsible for developing, maintaining, and continuously upgrading the TileCal Detector Control System (DCS) and lead the TileCal Data Preparation group. We will continue our strong commitment to TileCal, leading and supporting the DCS and data preparation activities and contributing to the calibration, operations and data quality. Jet Trigger. We are leading the Jets High-Level Trigger group and have significantly contributed to the performance studies and trigger developments since 2008. We will continue to be committed to its operations, maintenance and performance optimisation. Forward Detectors. We will continue our responsibilities for developing, maintaining, and supporting the AFP vacuum and movement controls, coordinating the AFP DCS group, and developing and commissioning the central exclusive production triggers. Software and computing. We contribute to developing and supporting global ATLAS Distributed Computing operations, such as monitoring software and shift organisation, as well as to the development and maintenance of the physics office software, including the Glance database (for management of all the collaboration’s members’ data, publications, speakers nominations, etc.). In addition, we have leading responsibilities in the Iberian Cloud. Our team has always been committed to disseminating knowledge and science through active participation in outreach events and initiatives, and we will continue to do so. Esta proposta visa financiar a participação de Portugal nas operações e manutenção da experiência ATLAS do LHC/CERN e as contribuições da equipa portuguesa para a análise de física. O LHC encontra-se atualmente no seu terceiro ciclo de funcionamento (Run 3), realizando colisões protão-protão a uma energia do centro de massa de 13,6 TeV e a uma luminosidade instantânea de 2x1034 cm-2s-1, o que corresponde a cerca de 50 colisões pp por cada cruzamento dos pacotes de protões. Até ao final de 2025, altura em que terminará a Run 3, espera-se que as experiências ATLAS e CMS adquiram cerca de 300 1/fb de colisões pp e 6-7 1/fb de colisões de iões pesados. Garantir a melhor qualidade dos dados para análises de física requer o envolvimento de toda a colaboração ATLAS para operar e manter o detetor, e monitorizar os dados. A equipa portuguesa do LIP é um membro fundador da Colaboração ATLAS e tem contribuído significativamente para a construção, operação, física e atualização da experiência. Durante a duração do ATLASDaTA, continuaremos a contribuir para os desafios futuros nos três sub-detectores em que temos compromissos institucionais: o calorímetro hadrónico TileCal, o sistema de trigger e os detectores ATLAS Roman Pot (ARP). Além disso, o nosso objetivo é explorar os dados adquiridos até agora para estudar as propriedades do bosão de Higgs, procurar nova física para além do Modelo Padrão (SM) e desenvolver algoritmos sofisticados para identificação de jactos b como apoio às nossas análises. Análises de Física Medidas de precisão do Modelo Padrão. O nosso objetivo aqui é sondar os limites de validade do SM nos sectores do Higgs e do quark top. Em particular, pretendemos medir com precisão os acoplamentos do Higgs aos quarks top e b, e o acoplamento aos bosões W, incluindo as propriedades de spin e CP nos vértices de acoplamento. Estes últimos podem ser sensíveis a possíveis violações de CP no sector do Higgs, uma pista importante para extensões do SM que devem ser investigadas. Procura de partículas e interações exóticas. Complementamos as medições precisas das propriedades do Higgs com a procura direta por nova física. Muitas teorias para além do Modelo Padrão (BSM) preveem novas partículas que poderiam estar ao alcance do LHC. Temos conduzido muitas análises neste contexto [8-12]. No entanto, até à data, não foram descobertas novas partículas. Este facto motiva o desenvolvimento e a implementação de novas técnicas de deteção de anomalias baseadas na aprendizagem automática para complementar a atual estratégia de pesquisa de nova física em ATLAS e aumentar o alcance das nossas análises [14-15]. Física de iões pesados (HI). O nosso objetivo a longo prazo é compreender o mecanismo da perda de energia dos jatos no plasma de quarks e gluões (QGP). Contribuímos para a identificação de jactos de quarks b utilizando redes neuronais profundas em colisões pp e Pb+Pb. Durante o ATLASDaTA continuaremos este esforço, evoluindo para a segunda geração de algoritmos de Aprendizagem Neuronal Profunda. Também planeamos desenvolver um novo observável para a perda de energia do jato no QGP, a razão do momento transverso entre jactos de iões pesados e pp no mesmo quantil. Manutenção e funcionamento do detector ATLAS e do sistema de trigger TileCal . A nossa equipa é um membro-chave do calorímetro hadrónico TileCal. Somos responsáveis pelo desenvolvimento, manutenção e atualização contínua do sistema de controlo do detetor (DCS) e lideramos o grupo de preparação de dados do TileCal. Continuaremos o nosso forte empenho no TileCal, liderando e apoiando as atividades do DCS e de preparação de dados e contribuindo para a calibração, operações e controlo de qualidade dos dados. Trigger de jactos. Estamos a liderar o grupo de trigger de jactos, e temos contribuído significativamente para os estudos de desempenho e para o desenvolvimento do trigger desde 2008. Continuaremos empenhados nas suas operações, manutenção e optimização do desempenho. ARP. Continuaremos a ser responsáveis pelo desenvolvimento, manutenção e apoio aos controlos de vácuo e movimento do ATLAS Forward Proton tagging detector (AFP), pela coordenação do grupo DCS do AFP e pelo desenvolvimento e implementação dos triggers de processos difrativos. Software e computação . Contribuímos para o desenvolvimento e apoio às operações globais de computação distribuída em ATLAS, como no software de monitorização e na organização dos turnos, bem como para o desenvolvimento e manutenção do software do gabinete de física, incluindo a base de dados Glance (para gestão de todos os dados dos membros da colaboração, publicações, nomeações de oradores, etc.). Além disso, temos responsabilidades de liderança na Cloud Ibérica. A nossa equipa esteve sempre empenhada em divulgar o conhecimento e a ciência através da participação ativa em eventos e iniciativas de divulgação, e continuará a fazê-lo.
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