« Je n’ai pas hésité une seconde ! », Jan Stark, directeur du nouveau Laboratoire des deux infinis de Toulouse

Directeur de recherche au CNRS en physique des particules, Jan Stark est à la tête du nouveau Laboratoire des deux infinis – Toulouse (L2IT, CNRS/Université Toulouse III - Paul Sabatier) créé au 1er janvier 2020. Fasciné depuis le début de ses études supérieures par les interactions entre particules élémentaires, cet Allemand profondément convaincu de la synergie entre l’Institut national de physique nucléaire et de physique des particules du CNRS (IN2P3) et la place toulousaine, n’a pas hésité une seconde à participer à la création du L2IT. Un changement personnel et professionnel radical.

« La physique des particules m’a tout de suite animé », confie Jan Stark. Le chercheur commence ses études à Karlsruhe en Allemagne, avant d’intégrer l’ENS Lyon dans le cadre d’un programme d’échanges : « Je ne suis jamais reparti ! », précise Jan Stark. De 1999 à 2002, le physicien réalise sa thèse à Paris au Laboratoire de physique nucléaire et des hautes énergies (LPNHEUnité mixte de recherche CNRS et Sorbonne université) sur l’expérience BaBar. Son but est alors d’obtenir une confirmation expérimentale de l’asymétrie entre matière et antimatière dans le cadre des quarks b.
Jan Stark obtient ensuite un poste au CNRS, au Laboratoire de physique subatomique et cosmologie (LPSCUnité mixte de recherche CNRS, Grenoble INP et Université Grenoble Alpes) de Grenoble. Jusqu’en 2013, il se consacre à l’expérience DØ, qui consiste en une mesure précise de la masse du boson W. « Pendant plus de dix ans, j’ai vécu au rythme de mes expériences sur l’accélérateur de particules Tevatron à Chicago. Pour la première fois, la masse du boson W a été déterminée à 0,01 % près, se souvient le physicien avec émotion. À la théorie je préfère l’expérimentation, beaucoup plus palpitante à mon sens ».

Du Tevatron au LHC
Le directeur de recherche au CNRS s’intéresse dès sa mise en service en 2008 au Large Hadron Collider (LHC), l’accélérateur de particules le plus grand et le plus puissant du monde. Après DØ, Jan Stark commence donc à travailler sur l’expérience ATLAS du LHC, qui consiste en la recherche directe de particules lourdes.
En 2027, l’intensité de ce collisionneur devrait être multipliée par cinq. Un véritable déluge de données attend donc les scientifiques. Or aujourd’hui, un million d’ordinateurs tournent déjà dans le monde pour analyser les données du LHC. « Il serait irréalisable de multiplier les calculateurs, explique Jan Stark. Alors quand j’ai vu la possibilité d’aider à pallier ce problème en collaborant avec des expert·es en algorithmique à Toulouse, je n’ai pas hésité une seconde ! ».

De nouveaux défis
Déjà familier de l’ambiance de la Ville rose, et convaincu de la richesse de l’écosystème local, Jan Stark accepte en avril 2019 de porter la mise en place du L2IT. « Nous allons développer de nouvelles méthodes d’analyse en utilisant les compétences toulousaines en intelligence artificielle par exemple de l’Institut de recherche en informatique de Toulouse (IritUnité mixte de recherche CNRS, Université Toulouse Capitole, Université Toulouse - Jean Jaurès, Université Toulouse III – Paul Sabatier et Toulouse INP), s’enthousiasme le chercheur. Des compétences pas si répandues que cela, même à l’échelle européenne…  ». Le L2IT va aussi travailler sur l’infiniment grand. En effet, d’après la théorie, la configuration actuelle de notre Univers serait directement liée au mélange de particules qui le constituait juste après le Big Bang, c’est-à-dire à l’infiniment petit. Pour mieux comprendre ces phénomènes violents (trous noirs, étoiles à neutron, ondes gravitationnelles…) Jan Stark pourra s’appuyer sur les compétences des équipes de l’Institut de recherche en astrophysique et planétologie (Irap-OMPUnité mixte de recherche CNRS, Université Toulouse III – Paul Sabatier et CNES).
Bien acclimaté à sa nouvelle vie, Jan Stark doit toutefois faire face à de nouveaux défis. Le physicien doit trouver et accueillir huit collaborateurs et collaboratrices d’ici octobre 2020, avec un objectif de 30 personnes dans quatre ans. Deux ingénieures en informatique et en optique ont déjà rejoint le L2IT. « Mon but est aussi d’impliquer tous les personnels du L2IT dans la formation universitaire  » partage Jan Stark. Le L2IT concrétise les ambitions du CNRS et de l’Université Toulouse III - Paul Sabatier en matière de recherches sur l’infiniment petit, l’infiniment grand et le traitement des données. Une concrétisation à souligner puisque la création d’un laboratoire dédié à une thématique nouvelle reste un événement rare.

Fleur Olagnier
Journaliste scientifique