Recherche du boson de Higgs standard léger dans le canal WH avec la statistique finale de l'expérience DØ au Tevatron

par Florian Miconi

Thèse de doctorat en Physique des particules élémentaires

Sous la direction de Isabelle Ripp-Baudot.

Soutenue le 20-06-2012

à Strasbourg , dans le cadre de École doctorale Physique et chimie-physique (Strasbourg) , en partenariat avec Institut pluridisciplinaire Hubert Curien (Strasbourg) (laboratoire) et de Institut Pluridisciplinaire Hubert Curien / IPHC (laboratoire) .

Le président du jury était Christelle Roy.

Le jury était composé de Emmanuelle Perez, Jean-François Grivaz.

Les rapporteurs étaient Yves Sirois, Gauthier Hamel de Monchenault.


  • Résumé

    Le mécanisme de Higgs, introduit en 1964, propose une solution à un problème majeur du modèle standard de la physique des particules : l'origine de la masse. Ce mécanisme prédit l'existence d'un boson scalaire, de masse non prédite par la théorie et qui n'a encore jamais été observé expérimentalement (Juin 2012). Le Tevatron, un accélérateur hadronique basé à Fermi National Accelerator Laboratory près de Chicago, a permis la prise de données à l'aide des deux détecteurs CDF et DØ depuis 1983 jusqu'en septembre 2011. Accumulant une statistique de près de 10fb-1 à analyser. La production associée du Higgs et d'un boson vecteur est le canal principal de recherche pour un Higgs standard léger. A l'aide des données collectées par DØ, nous recherchons ce mode de production. La production du boson de Higgs étant très rare, nous avons développé des techniques sophistiquées de manière à améliorer la sensibilité au signal, telles que l'identification des jets de quarks beaux ou encore des méthodes basées sur des discriminants multivariés. Au final, une approche statistique nous permet de poser une limite supérieure sur le taux de production du Higgs observé (resp. attendu) rapporté aux prédictions du modèle standard. Les résultats obtenus dans le canal WH avec la statistique finale de l'expérience DØ au Tevatron sont de 3.15 (resp. 3.97) pour un boson de Higgs de 115 GeV/C2.

  • Titre traduit

    Search for a standard Higgs boson in the WH associated production channel with the final statistics of the Tevatron DØ experiment


  • Résumé

    Higgs mechanism, introduced in 1964, gives a satisfactory solution to a major problem of the standard model of elementary particles : the origin of the mass. It predicts the existence of the Higgs scalar boson, which mass is not defined by the theory and which has not been discovered experimentally yet (June 2012). The Tevatron, a hadron accelerator based at Fermi National Accelerator Laboratory near Chicago, took data with its two multi-purpose detectors CDF and DØ since 1983 up to september 2011. Leaving about 10 fb-1 of statistics to analyze. Associated production of Higgs and vector gauge boson is the main search channel for a light standard Higgs boson. Using data collected by DØ, we are looking for this production mode taking advantage of sophisticated techniques to improve the signal sensitivity like b-jet identification and multivariate discriminants. In the end, a statistical approach allows us to set an upper limit on the ratio between the observed (resp. expected) Higgs production and its theoretical cross section. The results obtained in the WH channel using 9.7 fb-1 at DØ is 3;15 (resp. 3.96) for a 115 GeV/c2 Higgs boson.


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