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Mesure de la masse du quark top au LHC avec le détecteur ATLAS

Responsable : Didier Lacour

tél : 01 44 27 41 93

e-mail : didier.lacour lpnhe.in2p3.fr

Le groupe de Paris est impliqué dans plusieurs thèmes de physique de l’expérience Atlas auprès du LHC et prépare les analyses des données. Un des thèmes du groupe concerne la physique du quark top. Composé de quatre à cinq permanents (équivalents à 2.5 temps pleins) et de deux étudiants en thèse, cette partie du groupe travaille sur la préparation de la mesure de la section efficace et sur celle de la mesure de la masse. Une thèse récemment soutenue avait pour but l’étude de faisabilité de la mesure de la masse du quark top en utilisant la méthode dite « des éléments de matrice ». Ce travail a permis de montrer que moyennant une bonne connaissance de détecteur, une mesure dans le canal dileptonique électron-muon est possible. Cette étude a été effectuée à la valeur nominale du LHC, soit 14 TeV et pour une luminosité de 15 pb^{-1}.

A l’approche des premières collisions du LHC et compte tenu des différents scénarii de démarrage envisagés, le sujet de thèse proposé serait dans un premier temps d’étendre l’étude de faisabilité de mesure de la masse aux différentes configurations. Avec une énergie dans le centre de masse de 7 à 10 TeV et une luminosité plus faible, les performances de la méthode doivent être revues. Dans un second temps, le travail proposé consistera à tester et optimiser cette méthode de mesure sur les premières données réelles du LHC. Outre la nécessaire phase de compréhension du détecteur, les différentes étapes de l’analyse devront être mises en œuvre : la sélection des événements, l’étude des différents bruits de fond, la quantification des erreurs systématiques et finalement l’extraction de la valeur de la masse seront parmi les différents thèmes à aborder. Cette méthode d’analyse sur données simulées a pour l’instant été développée sur différents serveurs locaux, au CERN et au CCIN2P3. La grille de calcul a été utilisée pour produire les données. Les étapes décrites dans ce projet et donc l’ensemble de la chaîne d’analyse devraient être traitée sur la grille de calcul. Finalement, afin de tenir compte des opportunités qui pourraient se présenter ou des difficultés qui pourraient apparaitre, de nombreuses orientations sur le thème de la physique du quark top restent possibles et ouvertes.

Collaboration : ATLAS

Lieu de travail : LPNHE - Paris

Déplacements : missions au cern (réunions de collaboration, participation aux prises de données)

Documentation : http://lpnhe-atlas.in2p3.fr/Atlas/index.html

Contact : Didier Lacour, 01 44 27 41 93 ou didier.lacour lpnhe.in2p3.fr

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