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Accueil du site > Thèses, Stages, Formation et Enseignement > Propositions de thèses 2017 > Mesure de proprietés du boson de Higgs et des ses couplages au fermions et aux bosons W/Z dans l’état final lepton(s)+bb+X dans l’expérience ATLAS

Mesure de proprietés du boson de Higgs et des ses couplages au fermions et aux bosons W/Z dans l’état final lepton(s)+bb+X dans l’expérience ATLAS

Equipe thématique « Masses et Intéractions Fondamentale » ; expérience : Atlas

Directeur de thèse : Giovanni Marchiori

tél : 01 44 27 21 43

e-mail : giovanni.marchiori lpnhe.in2p3.fr

Titre : Mesure de proprietés du boson de Higgs et des ses couplages au fermions et aux bosons W/Z dans l’état final lepton(s)+bb+X dans l’expérience ATLAS

L’expérience ATLAS est installée sur le grand collisionneur de protons (LHC) du CERN à Genève. L’analyse des données recueillies à 7 et 8 TeV (2011-2012) a conduit à la découverte par ATLAS et CMS d’un boson de Higgs d’environs 125 GeV. Après cette première phase la machine est passée en 2015-2018 à une deuxième phase, caractérisée par des collisions à 13 TeV et une luminosité intégrée bien plus importante, ce qui permettra d’étudier plus précisément ce boson de Higgs et d’établir s’il correspond bien au boson attendu dans le modèle standard.

Seules les désintégrations bosoniques et la désintégration H→tautau ont pour l’instant été observées directement ; parmi les modes de productions, seuls les processus plus probable (fusion de 2 gluons ou de 2 bosons W/Z) ont été confirmés. Pour la valeur observée de sa masse, les désintégrations fermioniques devraient dominer la largeur du boson de Higgs, puisque le plus grand rapport d’embranchement (57%) devrait provenir de la désintégration dans une paire de quarks b. Le Run 2 devrait permettre d’observer les désintégrations H→bb via la production VH ainsi que la production ttH, éléments importants pour la caractérisation du boson de Higgs, en particulier ses couplages aux différentes particules fondamentales. La mesure du couplage de Yukawa du boson de Higgs avec le quark top est particulièrement intéressante car ce couplage devrait être de l’ordre de un, beaucoup plus grande que pour tous les autres fermions. La valeur de ce couplage est un ingrédient clé pour éclaircir la nature du boson de Higgs observé. L’objectif de cette thèse est d’observer et mesurer ces processus en étudiant l’état final lepton(s)+bb+X. En utilisant toute la statistique du Run 2, qui se terminera fin 2018, l’étudiant contribuera a établir l’observation de la désintégration H->bb et de la production du boson de Higgs en association avec W ou Z. Le nombre élevé des évènements de signal permettra a l’étudiant d’étudier les propriétés cinématiques de ce mode de production et de les comparer aux prédictions du Modèle Standard ou de ses extensions, pour mesurer plusieurs propriété du boson de Higgs comme ses couplages au quark b (a travers les desintegrations H->bb) et top (production ttH), aux bosons W et Z (production WH et ZH), et contraindre les théories au-delà du Modèle Standard.

Le travail de thèse comprendra également une partie instrumentale sur un des projets d’R&D pour la phase II d’ATLAS dans lequel le groupe du LPNHE est impliqué, soit l’amélioration du détecteur à pixel d’ATLAS soit un projet d’un calorimètre a haute granularité et résolution temporelle pour la rejection des jets de pileup produit vers l’avant.

Lieu de travail : LPNHE - Paris

Déplacements éventuels : déplacements réguliers au CERN pour réunions de groupe d’analyse, réunions de collaboration, shifts de prise de données et travail de qualification

Documentation : http://atlas.web.cern.ch/Atlas/Collaboration/

Contact :

Ecole doctorale de rattachement :
Ecole doctorale Sciences de la Terre et de l’Environnement et Physique de l’Univers

Lien sur les offres de thèse et candidature : http://ed560.ipgp.fr/index.php/Offres_de_th%C3%A8se

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