Les 18 et 19 octobre, la collaboration ALICE a organisé un atelier consacré à ALICE 3, l'expérience sur les ions lourds correspondant à la cinquième période d'exploitation du LHC (et au-delà). Ce nouveau programme abordera certaines des questions de physique que les troisième et quatrième périodes d'exploitation ne permettront pas de traiter. Après discussion au sein de la collaboration ALICE et lors de la réunion publique sur le sujet tenue en 2018, une « manifestation d'intérêt » concernant une prochaine génération du détecteur ALICE a été formulée, puis soumise en tant que contribution à la mise à jour de la stratégie européenne pour la physique des particules. Au début de 2020, des groupes de travail spécifiques ont été créés pour réfléchir à l’intérêt pour la physique, aux performances attendues et au concept du futur détecteur. L'atelier ALICE 3 a mêlé présentations sur des études relatives aux performances de physique de la future expérience et présentations d'intervenants invités esquissant le paysage théorique et expérimental pour la prochaine décennie. L'atelier, qui s'est déroulé sous une forme hybride, a attiré plus de 300 participants, présents au CERN ou assistant aux sessions via Zoom.

ALICE 3 vise notamment à comprendre, sur le plan quantitatif, le lien entre le transport des quarks lourds et l'hadronisation, par exemple en mesurant la production de mésons et de baryons de beauté et les asymétries azimutales observées, ainsi que les corrélations azimutales entre les mésons charmés et anti-charmés et la production de baryons multi-charmés. Autre question centrale, la détermination de la température et de la manière dont circulent les particules dans le plasma quarks-gluons, au tout début de la collision, au moyen de mesures de l'émission de photons réels et virtuels. L'émission de photons virtuels est en outre sensible au rétablissement de la symétrie chirale et, en particulier, au mélange des mésons rho et a1 à des températures élevées. ALICE 3 offrirait un moyen exceptionnel de traiter ces questions et ouvrirait également de nouvelles perspectives dans d'autres domaines d’étude.

Dans le but d'atteindre les performances requises, la collaboration ALICE propose un concept de détecteur inédit, doté d'un trajectographe ultraléger constitué de détecteurs à pixels au silicium, qui couvrira la plage des pseudo-rapidités comprises entre -4 et +4, et qui sera installé à l'intérieur d'un système d'aimants supraconducteurs. Un détecteur de vertex haute résolution, monté de façon rétractable à l'intérieur du tube de faisceau, fournira la résolution de pointage finale. La trajectographie sera complétée par une identification des particules sur la totalité de l'acceptance, réalisée au moyen de différentes techniques, parmi lesquelles des détecteurs de temps de vol au silicium. D'autres détecteurs spécialisés élargiront le potentiel de recherche dans divers domaines.

Cet atelier a été la première manifestation d’ALICE à avoir attiré un nombre conséquent de participants en présentiel depuis la mise en place des restrictions liées au COVID-19. Il a également marqué le début des discussions sur le programme ALICE 3 avec la communauté dans son ensemble, ainsi que le lancement du processus d'examen correspondant par le Comité des expériences LHC (LHCC).