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Search for charged lepton flavor violating decays with the LHCb experiment
by Julien Bolmont - 13 November 2018
Title: Search for charged lepton flavor violating decays with the LHCb experiment
Advisor: Eli Ben-Haim
Co-advisor: Francesco Polci
Team: Asymétrie Matière Antimatière; LHCb group
Description:
The observation of neutrino oscillations implies that the lepton flavor number is not a conserved quantity. Charged lepton flavor violating processes, instead, have never been observed so far. In fact, in the Standard Model they are expected to be extremely suppressed, and beyond the sensitivity of the current detectors. At the same time, New Physics could enhance their rate to a level that would make them observable: these processes, rare in the Standard Model, are among the most powerful probes for New Physics!
The search for charged lepton flavor violating decays has risen in priority since the publication of two recent LHCb measurements of lepton flavor universality: R
Observing decays like B -> K(*)ℓ+ℓ’– would be an outstanding sign of new physics, with many possible implications: on the seesaw mechanism and heavy neutrinos, natural candidates for dark matter; on the grand unified theories involving lepto-quarks; on the physics behind the matter–antimatter asymmetry of the universe.
The LHCb experiment has been collecting an unprecedented large quantity of B mesons produced in proton-proton collisions at the Large Hadron Collider LHC at CERN, which allows for the first time to search for these decays. The LHCb group in LPNHE has contributed strongly to the test of lepton flavor universality and to the first lepton flavor violating searches.
The PhD student will have the opportunity to analyze the full dataset of LHCb to search for lepton flavor violating decays, learn about particle physics detectors and sophisticated analysis techniques, and contribute to solve one of the most exciting puzzles in particle physics today.
Contacts : Eli Ben-Haim, Francesco Polci, 33 (0)1 44 27 53 07
Location : LPNHE, Paris
Possible trips : CERN
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