Resommation pour des processus de QCD à l'aune du Run 3 du LHC

QCD resummation in the light of the LHC Run 3

• Auteur / Autrice : Yehudi Simon
• Direction : Benjamin Fuks, Hua-Sheng Shao
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance le 14/12/2023
• Etablissement(s) : Sorbonne université
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Physique en Île-de-France (Paris ; 2014-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de physique théorique et hautes énergies (Paris ; 1997-....)
• Jury : Président / Présidente : Bertrand Laforge
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Anna Kulesza, Eleni Vryonidou
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Juan Antonio Aguilar Saavedra, Tilman Plehn

Mots clés

Mots clés contrôlés

Physique mathématique

Interactions quark-gluon

Grand collisionneur de hadrons

Chromodynamique quantique

Particules (physique)

Mots clés libres

Physique des particules

QCD

Resommation

Calcul perturbatif

QFT

Hautes énergies

Particles physics

QCD

Resummation

Automation

NLO

High Energy

Résumé

Les prédictions qui découlent du Modèle Standard de la physique des particules permettent de confronter la théorie aux expériences, notamment dans le cadre de la physique au LHC. C'est à la fois crucial dans le contexte des mesures de précision, pour détecter d'éventuels écarts au modèle standard, que pour des recherches directes de nouvelles particules. Les progrès rapides des mesures expérimentales, notamment avec le Run 3 du LHC, appellent à l'amélioration des prédictions théoriques de processus plus rares et complexes. Pour atteindre ce but, augmenter le nombre d'ordres perturbatifs pris en compte dans les calculs n'est pas la seule solution. Les techniques comme la resommation de seuil de gluons mous permettent de prendre en compte des termes à tous les ordres par exponentiation. Cela a pour conséquence de réduire les erreurs théoriques et améliorer la pertinence des résultats. Lors de cette thèse, nous nous sommes intéressés à l'application de la resommation à des processus comprenant des correction de QCD à l'ordre sous dominant, d'une part dans le cadre de productions de leptons exotiques, et d'autre part pour la physique du quark top.

The predictions derived from the Standard Model of particle physics allow to compare theory with experimental mesurements. As the LHC is currently running its third data taking campain, it is of particular interest in the context of LHC physics. This comparison is crucial both in the context of precision measurements, to detect possible deviations from the Standard Model, and for direct searches for new particles. The recent progress in experimental measurements, particularly with Run 3 of the LHC, calls for improvements in theoretical predictions related to rarer and more complex processes. To achieve this goal, increasing the number of perturbative orders taken into account in the calculations is not the only solution. Techniques such as soft gluon threshold resummation allow terms at all orders to be taken into account by exponentiation. This typically reduces the theoretical errors bars and improves the accuracy of the results. In this thesis, we focused on the application of resummation to processes involving QCD corrections at the subdominant order, firstly in the context of exotic lepton production, and secondly in quark top physics.