Test de l'universalité de la saveur des leptons à travers l'étude des désintégrations semitauoniques de Λb avec les désintégrations en trois pions du lepton τ dans l'expérience LHCb au CERN

par Victor Renaudin (Daussy-renaudin)

Projet de thèse en Physique des particules

Sous la direction de Guy Wormser.

Thèses en préparation à Paris Saclay , dans le cadre de Particules, hadrons, énergie et noyaux: Instrumentation, Imagerie, Cosmos et Simulation , en partenariat avec LAL - Laboratoire de l'Accélérateur Linéaire (laboratoire) et de Université Paris-Sud (établissement de préparation de la thèse) depuis le 01-10-2015 .


  • Résumé

    Le but de cette thèse est de mesurer aussi précisément que possible le rapport de branchement de la désintégration semi-leptonique Λb->Λcτν, jamais observée auparavant. Sa valeur peut être prédite avec précision dans le cadre du modèle Standard et la nouvelle physique au-delà du modèle Standard peut considérablement modifier ce rapport de branchement. D'un point de vue théorique, il faudra bien comprendre les méthodes du calcul du rapport de branchement dans le cadre du modèle standard, appréhender les sources principales d'erreurs théoriques et étudier les mécanismes de nouvelle physique pouvant modifier ce calcul et déduire des contraintes aussi fortes que possible sur ces modèles en cas d'accord avec le modèle standard. Concernant l'analyse, il faudra étudier la reconstruction du Λc dans le mode pKπ puis faire la combinaisons Λc3π avec l'application de la méthode des vertex inversés, puis caractériser le bruit de fond restant et optimiser les coupures. Le développement de méthodes de reconstruction partielle et l'usage de réseaux multivariés seront nécessaires pour isoler le signal recherché et extraire le rapport de branchement recherché. Enfin, la mesure est la réduction des erreurs systématiques conclura l'analyse.

  • Titre traduit

    Probing Lepton Flavour Universality through semitauonic Λb decays using three-pions τ-lepton decays with the LHCb experiment at CERN


  • Résumé

    The aim of this PhD is to measure precisely the branching fraction of the semileptonic decay Λb->Λcτν which has never been observed yet. Its value can be precisely measured in the frame of the Standard Model and can be significantly modified by Physics beyond Standard Model. It is important to study the method to extract this measurement in the Standard Model and the theoretical errors associated. The New Physics mechanisms which can modify its calculus have to be studied. In the case of a good agreement with the Standard Model is found, constraints as strong as possible will have to be put on these models. Concerning the analysis, the study of the reconstruction of the Λc in its pKπ mode will be studied. Then the combination Λc3π will be made with the use of the inverted vertices method. A characterisation of the remaining background and an optimisation of the cuts will be required. In order to isolate the signal and extract the branching fraction, tools of partial reconstruction will be developed and multivariate analysis will be performed. In the end, an accurate study of the systematic errors and their reduction will have to be done to complete the analysis.