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Etude de l’universalité leptonique dans les désintégrations b → cℓν et développement de la reconstruction pour l’upgrade de détecteur LHCb
Equipe thématique « Asymétrie Matière Antimatière » ; expérience : LHCb
Directeur de thèse : Vladimir Gligorov
tél : 01 44 27 43 34
e-mail : vgligoro lpnhe.in2p3.fr
Titre : Etude de l’universalité leptonique dans les désintégrations b → cℓν et développement de la reconstruction pour l’upgrade de détecteur LHCb
Dans le cadre du modèle standard de la physique des particules, les propriétés des désintégrations b→cℓν (où ℓ est un lepton) sont prédites avec une bonne précision. Une prédiction particulièrement importante du modèle standard est l’universalité des saveurs leptoniques, qui permet de calculer très précisément le rapport entre les désintégrations où le lepton est un électron, un muon, ou bien un tauon. Cependant des modèles de « nouvelle physique », au-delà du modèle standard, prévoient la présence de nouvelles particules qui entrainerait des modifications de ces propriétés. Il est donc très important de mesurer avec la précision ultime les rapports de branchement entre les différents canaux leptoniques des désintégrations b→cℓν.
L’expérience LHCb, dédiée à l’étude de la physique des saveurs auprès du collisionneur LHC au CERN, a déjà commencé à mesurer les propriétés des désintégrations b→cℓν aussi que les désintégrations liée b→sℓℓ et le groupe du LPNHE participe à cet effort. L’expérience LHCb a aussi prévu une évolution technique importante de son détecteur à partir de 2018. Le groupe du LPNHE travaille sur la mise au point du nouveau trajectographe à fibres scintillantes et le nouveau système de déclenchement de l’expérience, qui doit reconstruire et analyser 5 TB de données chaque seconde.
Le groupe LHCb de LPNHE propose donc une thèse autour de ces activités. Le candidat devra travailler sur la mesure de l’universalité leptonique dans les désintégrations b→cℓν. Le candidat participera aux études concernant les algorithmes de reconstruction et déclenchement pour le nouveau trajectographe, avec le but d’améliorer l’efficacité et la rapidité de reconstruction, et l’efficacité du système de déclenchement.
Le sujet de thèse donne donc aux candidats la possibilité de s’intégrer dans l’activité de recherche en physique des particules à deux niveaux : l’analyse des données, avec à la clé une réelle possibilité de mettre en évidence de nouveaux phénomènes, et l’activité de mise au point et d’optimisation d’un nouveau sous-détecteur de LHCb. A la fin de leur thèse les candidats maîtriseront donc les outils et techniques complexes d’analyse des données en physique des particules, et seront familiers avec le fonctionnement d’un détecteur majeur du CERN, ce qui permettra d’avoir une formation complète dans la discipline.
Lieu de travail : LPNHE - Paris
Déplacements éventuels : LPNHE – Paris, avec des séjours au CERN
Documentation :
- page web publique de l’expérience LHCb (http://lhcb-public.web.cern.ch/lhcb-public/)
- page web du LPNHE (http://www-lpnhep.in2p3.fr/spip.php?article4)
- « Test of lepton universality using B → K l+ l- decays », Phys. Rev. Lett. 113 (2014) 151601.
- « Measurement of the ratio of branching fractions (B→D∗+τν)/(B→D∗+μ) », Phys. Rev. Lett. 115 (2015) 111803
- « LHCb Tracker Upgrade Technical Design Report », CERN-LHCC-2014-001, LHCB-TDR-015 (2014)
Contact :
- Vladimir Gligorov, 01 44 27 43 34 ou vgligoro lpnhe.in2p3.fr
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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