Semileptonic B decays into charmed D** mesons from lattice QCD - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2013

Semileptonic B decays into charmed D** mesons from lattice QCD

Désintégrations semileptoniques de méson B en D** dans le cadre de la QCD sur réseau

Résumé

Semileptonic decays of B mesons provide a rich source of knowledge for determining fundamental parameters of the Standard Model. This work reports mainly on the study of two semileptonic decay channels: the Bs → D_{s}ℓν¯_{ℓ} and B → D**ℓν¯_{ℓ} (where the D** are the first orbitally excited states of the D mesons having a positive parity). The theoretical framework is Lattice QCD which is considered as the only satisfying approach which calculates in a non perturbative way the transition amplitudes from first principles. By using the twisted mass QCD on the lattice with Nf=2 dynamical flavors we studied, first, the spectroscopy of the scalar D₀* and the tensor D₂* states. Then, we determined the normalization G_s(1) of the form factor dominating Bs → D_{s}ℓν¯_{ℓ} in the Standard Model which provides a means of extracting the CKM matrix element V_{cb}. Next, we make the first lattice determination of F₀(q²)/F₊(q²) and F_T(q²)/F₊(q²) near the zero recoil. The obtained results are important for the discussion of this decay in various scenarios of physics beyond the Standard Model. Finally, we did a preliminary study of B → D₀* where we have obtained a non vanishing matrix element corresponding to the decay of B into the D₀* at zero recoil contrary to what was known in the heavy quark limit. Moreover, the computations corresponding to B → D₂* show a signal indicating a difference with respect to the infinite mass limit prediction. These results are important to draw a firm conclusion on the "1/2 vs 3/2 puzzle".
Les désintégrations semileptoniques du méson B participent à la détermination de certains paramètres fondamentaux du Modèle Standard. Ce travail décrit essentiellement l'étude des deux canaux de désintégrations Bs → D_{s}ℓν¯_{ℓ} et B → D**ℓν¯_{ℓ} (où les D** sont les premières excitations orbitales des mésons D ayant une parité positive). Le cadre théorique est celui de la QCD sur réseau qui, en discrétisant l'espace-temps, permet de calculer non perturbativement les fonctions de Green de la théorie. En utilisant l'action à masse twistée avec deux saveurs dégénérées de quarks dynamiques (Nf=2), nous avons commencé par étudier la spectroscopie des états charmés scalaires D₀* et tenseurs D₂*. Ensuite, nous avons réalisé la détermination du facteur de forme G_s(1) décrivant le processus Bs → D_{s}ℓν¯_{ℓ} dans le Modèle Standard. Ce paramètre offre un moyen d'extraire l'élément de la matrice CKM V_{cb}. Par ailleurs, et pour la première fois en QCD sur réseau, nous avons déterminé les rapports F₀(q²)/F₊(q²) et F_T(q²)/F₊(q²) dans la région proche du recul nul: ces contributions sont en effet nécessaires afin de discuter ce canal de désintégration dans certains modèles au-delà du Modèle Standard. Enfin, une étude préliminaire du canal de désintégration B → D** a été abordée où nous avons trouvé une valeur non nulle de l'élément de matrice décrivant la désintégration B → D₀* à recul nul contrairement de ce qui est connu à la limite des quarks lourds. Dans le cas du B → D₂*, nos résultats ont montré un signal indiquant une différence par rapport aux prédictions de masse infinie. Ces calculs sont indispensables afin de tirer une conclusion plus solide concernant le "puzzle 1/2 vs 3/2".
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  • HAL Id : tel-00957822 , version 1

Citer

Mariam Atoui. Semileptonic B decays into charmed D** mesons from lattice QCD. Other [cond-mat.other]. Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand II, 2013. English. ⟨NNT : 2013CLF22413⟩. ⟨tel-00957822⟩
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