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Accueil du site > Masses et Interactions Fondamentales > Atlas > Activités > Physique > Top & Jets

Top & Jets

par Frederic Derue - 4 janvier

Le groupe ATLAS Top & Jets

Une partie du groupe ATLAS du LPNHE se consacre aux études sur le quark top et sur le physique avec les jets. Ce groupe est composé de

  • Tristan Beau, MCF UPD
  • Frédéric Derue, CR, animateur de l’activité « quark top et jet QCD »
  • Robert Hankache, étudiant en thèse
  • Didier Lacour, DR
  • Bogdan Malaescu, CR
  • Sophie Trincaz-Duvoid, MCF UPMC
  • Mélissa Ridel, MCF UPD
Un résumé de ses activités récentes peut etre trouvé sur la page suivante.

Sujets d’études sur le quark top

  • mesure de la masse du quark top
    • dans le canal en dilepton : le groupe travaille en particulier sur une mesure avec la méthode des éléments de matrice. Plusieurs thèses ont été soutenues sur le sujet.
    • avec un J/psi->mumu dans l’état final
  • mesure de la section efficace de production ttbar
    • plusieurs thèses ont été soutenues sur le sujet sur les données du Run 1, dans les canaux en dilepton et complètement hadronique.
    • des études ont également été effectuées dans les canaux emu et lepton+jet avec les toutes premières données du Run 2

Sujets d’études sur la physique avec les jets

  • étalonnage en énergie des jets
  • mesure de section efficace de production de jets et dijets
  • recherche de nouvelle physique

Description de l’activité (2012-2014)

Le groupe a amplifié son engagement dans la physique du modèle standard, avec des mesures inclusives de sections efficaces de production de jets, dijets et de paires de quarks top, ainsi qu’une mesure de la masse du quark top. Il a aussi été impliqué dans l’amélioration de générateurs Monte Carlo pour des processus électrofaibles. Ces études permettent de tester les prédictions théoriques du modèle standard et de conduire à une possible indication de la présence de nouvelle physique en cas de désaccord.

En 2012, le groupe a finalisé une mesure de la section efficace de production de paires de quarks top dans les canaux dileptoniques (ee, mm et em) avec les données à 7 TeV, 178.8±2.3(stat)±1.2(syst)pb en accord avec les autres mesures de la collaboration. Il a poursuivi cet effort dans le canal em avec une mesure de la masse du quark top avec la méthode des éléments de matrice, 173.3±0.6(stat)±2.5(syst) GeV en accord avec les autres mesures de la collaboration. Il s’agit de la première mesure de la masse du quark top de la collaboration avec cette méthode. Ce travail est actuellement poursuivi avec les données à 8 TeV. Ces études ont fait l’objet de deux thèses soutenues (2012, 2014) et d’une actuellement en cours. Le groupe a complété ce programme avec une mesure de la section efficace inclusive de production de paires de quarks top dans le canal complètement hadronique avec les données à 8 TeV, 207±7±59 pb en accord avec les autres mesures de la collaboration. Cette étude a fait l’objet d’une thèse soutenue en 2014 et bénéficie encore de l’appui d’un post-doc, pour une mesure de la section efficace différentielle.

Dans la plupart des cas, la précision des analyses est limitée par notre connaissance des performances du détecteur comme la précision avec laquelle l’énergie des particules est reconstruite ou bien avec quelle efficacité celles-ci sont reconstruites et identifiées. En parallèle des analyses mentionnées plus haut, le groupe participe aussi au bon fonctionnement de l’expérience à travers des tâches d’intérêt général. Pour l’utilisation des leptons, il a contribué aux estimations du bruit de fond dû aux leptons mal identifiés dans les analyses du quark top (avec une précision de 10-50 % dans les canaux semileptoniques et 30-100 % dans les canaux dileptoniques) et à des études sur l’étalonnage en énergie des électrons. Pour l’utilisation des jets, il a fortement contribué à l’étalonnage en énergie des jets (précision au %), ainsi qu’à des études préliminaires sur l’étiquetage des jets de b pour le Run 2. Le groupe est aussi impliqué dans des réflexions sur les moyens d’améliorer la précision sur la mesure de la luminosité absolue, pour atteindre une précision meilleure que 1%. Enfin il participe à l’amélioration de générateurs Monte Carlo spécialisés pour la production de processus électrofaibles.

Le groupe a assumé des responsabilités de coordination du sous-groupe sur l’estimation du bruit de fond des leptons mal identifiés dans les analyses top (2013-2014), sur l’étalonnage en énergie des jets (2012), et sur les analyses photons et jets dans le modèle standard (2013-2014). Le groupe a aussi eu des responsabilités d’écriture d’articles ou de notes soit comme auteurs, éditeurs ou dans des Editorial Board (EB) d’Atlas. Cet effort contribué à plus de xx articles et notes publiques de la collaboration ATLAS entre 2012 et 2014. Le groupe est aussi impliqué dans des collaborations avec d’autres laboratoires, en particulier à Cracovie (IFJ-PAN, Université Jagellon). Le groupe a accueilli plusieurs visiteurs étrangers, l’équivalent de 12 personnes-mois. Enfin, certains membres ont participé à des études, en dehors de la collaboration ATLAS, sur la détermination de la contribution hadronique au g-2 du muon et à celle de la constante de couplage fort as, utilisant des données de précision à basse énergie.

Anciens membres

  • Sylvestre Pires, étudiant en thèse, Mesure de la masse du quark top dans le canal électron-muon à l’aide de la méthode des éléments de matrice avec les données à 8 TeV de l’expérience ATLAS du LHC, 3 juillet 2015, F. Derue (dir), CERN-THESIS-2015-150, document
  • Guillaume Lefebvre, étudiant en thèse, Étalonnage des jets et mesure de la section efficace de production de paires de quarks top dans le canal hadronique à s√=8 TeV avec l’expérience ATLAS auprès du LHC, 26 septembre 2014, Ridel M. (dir), CERN-THESIS-2014-234
  • Aurélien Demilly, étudiant en thèse, Mesure de la masse du quark top dans le canal en dileptons au LHC avec le détecteur ATLAS auprès du LHC, 19 septembre 2014, Beau T., Lacour D. (dir), CERN-THESIS-2014-140
  • Timothée Theveneaux-Pelzer, étudiant en thèse, Etudes sur la reconstruction des électrons et mesure de la section efficace de production de paires de quarks top dans les canaux dileptoniques dans l’expérience ATLAS auprès du LHC, UPMC, 3 juillet 2012, Derue F. (dir),document, CERN-THESIS-2012-114
  • Stéfania Bordoni, étudiante en thèse, Mesure de la section efficace de production des quarks beaux et charmés à partir de leur désintégration semi-leptonique en électrons avec l’expérience ATLAS dans les collisions protons-protons à sqrt(s) = 7 TeV au LHC, Université Paris Diderot, 16 septembre 2011, Ridel M. (dir), document, CERN-THESIS-2011-246
  • Eric Cogneras, post-doc : Analyse des premières données et mesure de la masse du quark top dans le canal en dilepton dans l’expérience ATLAS, contrat : CDD Haut Niveau IN2P3 au CCIN2P3 dont l’activité de recherche est à 50% au LPNHE, dates : décembre 2009-décembre 2011
  • Pietro Cavalleri, étudiant en thèse, Etude de la faisabilité de la mesure de la masse du quark top dans le canal électron muon avec la méthode des éléments de matrice avec le détecteur ATLAS auprès du LHC, 18 septembre 2009, Lacour D. (dir), CERN-THESIS-2009-219
  • Contact

    L’animateur de l’activité « quark top et jet QCD » est Frédéric Derue

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