Measurements of b to u amplitude and CKM weak phase gamma using B0 to D0 K*0 decays reconstructed with the BaBar detector

par Viola Sordini

Thèse de doctorat en Physique des particules

Sous la direction de Fernando Ferroni et de Achille Stocchi.

Soutenue en 2008

à Paris 11 en cotutelle avec l'Università di Roma La Sapienza , en partenariat avec Université de Paris-Sud. Faculté des sciences d'Orsay (Essonne) (autre partenaire) .

mots clés

• Violation de CP
• Matrice de Cabibbo-Kobayashi-Maskawa (CKM)
• Expérience BaBar
• Unitarity Triangle fit (UTfit)
• Méthode ADS
• Méthode Dalitz
• Mésons

Titre traduit

Mesure de l'amplitude b en u de la phase faible gamma de la matrice CKM à l'aide des désintégrations B0 en D0 K*0 reconstruites avec l'expérience BaBar

Résumé

Cette thèse porte sur l’étude de la violation de CP dans le secteur des mesons B et en particulier les mesures de l’angle gamma du triangle d’Unitarite, en utilisant des données enregistrées par le détecteur Babar. L’angle gamma est la phase relative entre les éléments Vub et Veb de la matrice CKM. Un paramètre très important dans les mesures de gamma est le rapport r entre les amplitudes des désintégrations qui comportent une transition des quarks b en u et les désintégrations qui comportent une transition b en c. La sensibilité a gamma est proportionnelle à la valeur de ce paramètre. Le travail expérimental présenté comporte deux analyse des désintégrations BO en DO K*O. La première analyse, qui utilise une méthode ADS, permet une détermination du rapport r pour les canaux étudiés. La grande valeur obtenue pour r (de l’ordre de 0,25) rend l’utilisation de ces canaux très intéressante pour les mesures de l’angle gamma. La deuxième analyse, qui utilise une technique de Dalitz, permet de déterminer le rapport r et la phase gamma. Ces analyses donnent les premiers résultats sur gamma et r obtenus à partir des études des mesons B neutres.

Résumé

In this thesis we present CP violation studies in the B mesons system, and in particular measurements of the angle gamma of the Unitary Triangle, using data collected by the Babar experiment. The angle gamma is the relative weak phase between the Vub and Vcb elements of the CKM matrix. A crucial parameter, which drives the sensitivity to gamma, is the ratio r between b to u and b to c transition amplitudes. The experimental work consists of two analyses of the B0 to D0 K*0 decays. The first analysis, using an ADS method, allow for a determination of the ratio r for this channel. The large value for the parameter r (of the order of 0,25) makes the use of this channel interesting for measurements of gamma. The second analysis, using a Dalitz method, allow for a determination of r and gamma. These results represent the first contraints on gamma and r obtained from neutral B decays.