Добірка наукової літератури з теми "Courants neutres changeant la saveur"

Dans cette thèse, nous étudions la possibilité de sonder des degrés de liberté lourds encore inconnus de la Nouvelle Physique par le biais de processus de basse énergie médiés par des courants neutres changeant la saveur. Nous les analysons dans le cadre des théories des champs effectives afin de tirer parti de la séparation des échelles d'énergie impliquées. Nous nous concentrons sur des processus du Modèle Standard qui ont déjà été observés et qui sont particulièrement sensibles aux effets de la Nouvelle Physique (b → s γ), ou sur des processus interdits dans le Modèle Standard dont l'observation serait un signe sans équivoque de Nouvelle Physique (Violation de la Saveur Leptonique). En ce qui concerne b → s γ, nous étudions les observables angulaires de B_s → φ ee à faible masse invariante ee, où le pôle du photon domine, dans le cadre de la théorie effective à basse énergie. En particulier, nous calculons les effets du mélange meson-antimeson (B_s) sur les observables angulaires, et étudions comment les observables supplémentaires induisent des contraintes projetées de la Nouvelle Physique sur les coefficients effectifs C_7 et C_7p décrivant la transition b → s γ. En ce qui concerne la Violation de la Saveur Leptonique, nous étudions les effets des équations de groupe de renormalisation dans le cadre de la Théorie Effective du Modèle Standard et de la théorie effective à basse énergie, et nous montrons qu'ils peuvent induire des contraintes strictes sur les opérateurs semi-leptoniques de la troisième génération de quarks à partir des processus de Violation de la Saveur Leptonique les plus contraignants, tels que μ N → e N, l → l_p γ, l → 3 l_p et l → l_p M où M est un méson vecteur ou pseudo-scalaire. De plus, nous illustrons la complémentarité entre les processus de Violation de la Saveur Leptonique à basse et haute énergie et, en particulier, nous montrons que les limites supérieures indirectes sur les désintégrations de mésons B Violant la Saveur Leptonique par le biais des contraintes du Grand collisionneur de hadrons (LHC) sur les processus de Drell-Yan Violant la Saveur Leptonique pp → l l_p peuvent être compétitives avec les mesures directes
In this thesis, we study the possibility of probing yet unknown heavy New Physics (NP) degrees of freedom through Flavor-Changing Neutral-Current (FCNC) processes at low energies. We analyze them within the framework of Effective Field Theories (EFTs) to exploit the separation of the energy scales involved. We focus on Standard Model (SM) processes which have already been observed and which are particularly sensitive to NP effects (b → s γ), or forbidden processes in the SM whose observation would be an unambiguous sign of NP (Lepton Flavor Violation or LFV). Regarding b → s γ, we study angular observables of B_s → φ ee at low ee invariant mass, where the photon pole dominates, within the framework of the Low-energy EFT (LEFT). In particular, we compute the effects of meson-antimeson (B_s) mixing on the angular observables, and study how the additional observables induce projected NP constraints on the effective coefficients C_7 and C_7p describing the b → s γ transition. Regarding LFV, we study Renormalization Group Equation (RGE) effects in the Standard Model EFT (SMEFT) and the LEFT, and we show that they can induce stringent constraints on semileptonic third-generation-quark operators from the most constraining LFV processes, such as μ N → e N, l → l_p γ, l → 3 l_p and l → l_p M where M is a vector or pseudoscalar meson. In addition, we illustrate the complementarity between low- and high-energy LFV processes, and, in particular, we show that indirect upper bounds on LFV B-meson decays through LHC constraints on LFV Drell-Yan processes pp → l l_p can be competitive with direct measurements

Les désintégrations charmées rares interviennent principalement via des courants neutres changeant la saveur (FCNC). Le Modèle Standard (SM) n'autorise les courants qu'au niveau des boucles. Dans les désintégrations du charme, les FCNC sont sujets à une très efficace suppression de GIM. Des processus très rares sont donc à considérer. Ils sont d'excellents outils pour la recherche Nouvelle Physique (NP) au-delà du SM. Les particules de NP pourraient devenir détectables en écartant des observables telles que des rapports de branchement et des asymétries CP et angulaires prévisions de le SM. Le sujet principal de cette thèse est la mesure du rapport de branchement D0->K-π+ρ/ω(->µ+µ-). Il sera précieux en particulier en tant que mode de normalisation lors de l'étude de toutes les désintégrations D0 -> h-h’+ µ+µ- : D0 -> K-π+µ+µ-, D0 -> π+π-µ+µ-, D0 -> K+K-µ+µ- et D0 -> K+π-µ+µ-. En utilisant 2/fb de données collectées par LHCb en 2012, nous mesurons: B(D0 -> K-π+ ρ/ω (->µ+µ-)) = (4.37± 0.12(stat.) ±0.53(syst.)) ×10^-6. C'est la toute première mesure de ce mode. Nous avons également étudié la sensibilité qu'attendra LHCb dans les modes D0 -> h-h’+ µ+µ- pour la mesure de rapport des branchements totaux et partiels, et pour celle d'asymétries, avec les échantillons de données qui seront collectés d'ici 10 ans. Par ailleurs, nous avons déterminé les incertitudes systématiques touchant les recherches de désintégrations à trois corps, D+(s) -> π+µ+µ- et D+(s) -> π-µ+µ+, effectués par LHCb dans les données recueillies en 2011 (1/fb). Enfin, les tests effectués sue les prototypes des cartes d'électronique embarquée qui assureront la lecture des calorimètres de l'expérience le LHCb mise à jour sont présenté dans cette thèse
Rare charm decays proceed mostly through the c -> u Flavor Changing Neutral Current (FCNC), which is possible only at loop level in the Standard Model (SM). In charmed decays, FCNCs are subject to a very efficient GIM suppression, leading to very rare processes. Consequently, rare charm decays are good tools to probe to New Physics (NP) beyond the SM. NP particles could become detectable by causing observables such as branching ratios and CP or angular asymmetries to deviate from the SM predictions. The main subject of this thesis is the measurement of the branching ratio of the D0 -> K-π+ ρ/ω (->µ+µ-) mode. It will be precious in the future, in particular as a normalization mode in the study of all: D0 -> h-h’+ µ+µ- decays D0 -> K-π+µ+µ-, D0 -> π+π-µ+µ-, D0 -> K+K-µ+µ- and D0 -> K+π-µ+µ-. Using 2/fb of 2012 LHCb data we find: B(D0 -> K-π+ ρ/ω (->µ+µ-)) = (4.37± 0.12(stat.) ±0.53(syst.)) ×10^-6. This is the first measurement of this mode. We also determined sensitivities to total and partial branching fractions and asymmetries in D0 -> h-h’+ µ+µ- decays with future LHCb datasets. In addition, the systematic uncertainties affecting the searches for the 3-body decays, D+(s) -> π+µ+µ- and D+(s) -> π-µ+µ+, carried out by LHCb based on the data collected in 2011 (1/fb). Finally, the results of the tests of front-end electronic board for the Upgrade of LHCb are presented

Cette thèse présente une étude des désintégrations radiatives des mésons B0 et Bs, produits lors des collisions de protons du Grand Collisionneur de Hadrons (LHC), au Laboratoire Européen de Physique des Particules (CERN),vers des états orbitallement excités. Elle s’inscrit dans le contexte de recherche indirecte de physique au-delà du Modèle Standard de la Physique des Particules. Les données récoltées par le détecteur LHCb pendant le Run 1(2011-2012) et le Run 2 (2015-2018) du LHC, correspondant à une luminosité intégrée de 8.7 fb−1, sont utilisées pour l’analyse. Une sélection optimisée des états finals comprenant deux traces chargées et un photon est mise en place, permettant de regrouper un très grand échantillon de désintégrations radiatives de hadrons beaux. Un modèle est ajusté à la masse invariante du système, permettant de soustraire statistiquement les différentes contributions de bruit de fond polluant les données.Une première analyse en amplitude est ensuite mise en place pour une étude détaillée de la structure hadronique dans le mode Bs → K+K−γ. Elle permet la première observation du mode Bs → f2j (1525)γ avec une mesure de rapport d’embranchement normalisé à celui du mode dominant Bs → φγ:B(Bs → f2j γ) = (24.1 ± 0.9 (stat) +1.6 (syst) ± 0.6 (br)) × 10−2B(Bs → φγ)−0.8C’est également le second mode de désintégration radiative du méson Bs jamais observé. Une analyse similaire est faite pour le mode B0 → K±π∓γ, et permet une mesure préliminaire du rapport d’embranchement du mode B0 → K2∗(1430)γ, normalisé à celui du mode dominant B0 → K∗0γ:(B0 K∗0(1430)γ)B(B0 → K∗0(892)γ) = (36.4 ± 0.4 (stat) ± 1.3(BR))%Une étude détaillée des erreurs systématiques affectant la mesure reste néanmoins nécessaire pour connaitre sa compétitivité vis-à-vis des mesures actuelles. Utilisant une stratégie similaire, une sélection préliminaire des modes B K0hhγ est aussi mise en place pour estimer la statistique disponible à LHCb pour ces modes qui permettraient de mesurer la polarisation du photon dans la transition b sγ. Ce travail sera à la base d’une analyse portée sur les données du Run 3 du LHC
This document presents studies of radiative decays of B0 and Bs mesons to orbitally excited states, produced in proton collisions at the Large Hadron Collider (LHC) of CERN (European Council for Nuclear Research). It takes place in the context of the search for new physics processes beyond the standard model of particle physics. The work is based on the data collected at the LHCb experiment during the Run 1(2011-2012) and the Run 2 (2015-2018) of the LHC, which corresponds to an integrated luminosity of about 8.7 fb−1. First, an optimised selection of the final states comprising of two charged tracks and a high energy photon is put in place, regrouping a large samples of B hadron radiative decays. Then, a mass model is fit to the data distribution, allowing to statistically subtract the background contributions in the data set.A first amplitude analysis is then developed to study the hadronic structure in the Bs → K+K−γ decay mode. Resulting from this analysis is the first observation of the Bs → f2j (1525)γ mode together with a relative branching ratio measurement:B(Bs → f2j γ) = (24.1 ± 0.9 (stat) +1.6 (syst) ± 0.6 (br)) × 10−2B(Bs → φγ) −0.8It is the second radiative decay mode observed for the Bs meson. A similar analysis is performed on the B0 → K±π∓γ mode, allowing a preliminary measurement of the relative branching ratio of B0 → K2∗(1430)γ:(B0 K∗0(1430)γ)B(B0 → K∗0(892)γ) = (36.4 ± 0.4 (stat) ± 1.3(BR))%However, a detailed systematics study is needed to assess its competitivity with previous measurements of this decay mode. Making use of a similar selection strategy, a preliminary study of B K0hhγ modes is also set up during the thesis to estimate the available statistics for these modes at LHCb, which are particularly interesting to measure the photon polarisation in the b sγ transition. This work will be the starting point of an analysis comprising the future data that will be collected during the Run 3 of the LHC

Grâce à la grande section efficace de production de paires bb, LHC offre une excellente occasion de faire des études de courants neutres changeant la saveur. Ces transitions sont sensibles aux effets de nouvelle physique. Cette thèse porte sur l'analyse des événements B->K*ee qui permettent de mesurer la fraction de photon avec une polarisation droite et donc de rechercher des signaux de nouvelle physique émis dans la transition b ->s. En effet, dans le Modèle Standard, la polarisation des photons est gauche. La paire e+e-, lors que la masse invariante de la paire de leptons est basse, provient d'un photon virtuel et permet donc de sonder la polarisation de celui-ci. Cette mesure se fait grâce à l'étude des distribution angulaires de cette désintégration à quatre corps. Une première étape est la mesure du rapport d'embranchement dans le domaine de masse 30-1000MeV=c2. En effet, cette désintégration n'a jamais été observée dans cette région, y compris auprès des usines a B a cause du très faible rapport d'embranchement. Cette analyse comportant des électrons de basse impulsion transverse est expérimentalement complexe dans un environnement tel que celui du LHC. La mesure est faite relativement au rapport d'embranchement de la désintégration B->J/Psi(ee)K*. En effet, cela permet de s'affranchir de nombreux effets expérimentaux ainsi que de la détermination absolue des efficacités. Le résultat, repose sur les données collectées par LHCb en 2011 et correspondant a une luminosité intégrée de 1 fb-1: B(B->K*ee)30-1000MeV = (3:19+0:75-0:68(stat) +/- 0:21(syst) =/-0.15(PDG)) x10-7 en utilisant la valeur PDG pour le rapport d'embranchement de la désintégration B->J/Psi(ee)K*. La dernière partie de la thèse porte sur des études Monte Carlo qui montrent que la précision sur la fraction de photon avec une polarisation droite que l'on peut espérer obtenir avec l'inclusion des données de 2012 est d'environ 0.1, comparable à la moyenne mondiale obtenue avec des méthodes différentes.

Grâce a la grande section efficace de production de paires b \bar b, LHC offre une excellente occasion de faire des études de courants neutre changeant la saveur. Ces transitions sont sensibles aux effets de nouvelle physique. Cette these porte sur l'analyse des événements B0 → K∗ 0 e+e− qui permettent de mesurer la fraction de photon avec une polarisation droite et donc de rechercher des signaux de nouvelle physique émis dans la transition b → sγ . En effet, dans le Modele Standard, la polarisation des photons est gauche. La paire e+e−, lors que la masse invariante de la paire de leptons est basse, provient d'un photon virtuel et permet donc de sonder la polarisation de celui-ci. Cette mesure se fait grâce a l'étude des distribution angulaires de cette désintégration a quatre corps. Une première étape est la mesure du rapport d'embranchement dans le domaine de masse 30-1000 MeV/c2 . En effet, cette désintégration n'a jamais été observée dans cette région, y compris auprès des usines a B a cause du très faible rapport d'embranchement. Cette analyse comportant des électrons de basse impulsion transverse est expérimentalement complexe dans un environnement tel que celui du LHC. La mesure est faite relativement au rapport d'embranchement de la désintégration B0 → J/ψ (e + e−)K∗0 . En effet, cela permet de s'affranchir de nombreux effets expérimentaux ainsi que de la détermination absolue des efficacites. Le résultat, repose sur les donnees collectees par LHCb en 2011 et correspondant a une luminosité intégrée de 1 fb−1 : B(B 0 → K∗ 0 e+e−)30−1000 MeV/c = (3.19+0.75 −0.68 (stat) ± 0.22(syst) ± 0.15(PDG)) × 10− 7 en utilisant la valeur PDG pour le rapport d'embranchement de la désintégration B0 → J/ψ (e + e−)K∗0 . La dernière partie de la thèse porte sur des études Monte Carlo qui montrent que la précision sur la fraction de photon avec une polarisation droite que l'on peut espérer obtenir avec l'inclusion des données de 2012 est d'environ 0.1, comparable a la moyenne mondiale obtenue avec des méthodes differentes.

Grâce à la grande section efficace de production de paires bb, LHC offre une excellente occasion de faire des études de courants neutres changeant la saveur. Ces transitions sont sensibles aux effets de nouvelle physique. Cette thèse porte sur l'analyse des événements B->K*ee qui permettent de mesurer la fraction de photon avec une polarisation droite et donc de rechercher des signaux de nouvelle physique émis dans la transition b ->s. En effet, dans le Modèle Standard, la polarisation des photons est gauche. La paire e+e, lors que la masse invariante de la paire de leptons est basse, provient d'un photon virtuel et permet donc de sonder la polarisation de celui-ci. Cette mesure se fait grâce à l'étude des distribution angulaires de cette désintégration à quatre corps. Une première étape est la mesure du rapport d'embranchement dans le domaine de masse 30-1000MeV=c2. En effet, cette désintégration n'a jamais été observée dans cette région, y compris auprès des usines a B a cause du très faible rapport d'embranchement. Cette analyse comportant des électrons de basse impulsion transverse est expérimentalement complexe dans un environnement tel que celui du LHC. La mesure est faite relativement au rapport d'embranchement de la désintégration B->J/Psi(ee)K*. En effet, cela permet de s'affranchir de nombreux effets expérimentaux ainsi que de la détermination absolue des efficacités. Le résultat, repose sur les données collectées par LHCb en 2011 et correspondant a une luminosité intégrée de 1 fb-1: B(B->K*ee)30-1000MeV = (3:19+0:75-0:68(stat) +/- 0:21(syst) =/-0.15(PDG)) x10-7 en utilisant la valeur PDG pour le rapport d'embranchement de la désintégration B->J/Psi(ee)K*. La dernière partie de la thèse porte sur des études Monte Carlo qui montrent que la précision sur la fraction de photon avec une polarisation droite que l'on peut espérer obtenir avec l'inclusion des données de 2012 est d'environ 0.1, comparable à la moyenne mondiale obtenue avec des méthodes différentes
The high bb cross section produced by the LHC offers an excellent opportunity for thestudy of flavour changing neutral current B decays, where the effects of new physics can be probed. This thesis presents an analysis of the rare decay B->K*ee which can be used to measure the polarisation of the photon in the b -> s transition. When the dilepton mass is low, the ee pair comes predominantly from a virtual photon, and the polarisation can be accessed via an angular analysis. It is predicted to be predominantly left handed in the Standard Model, and therefore an enhanced right handed amplitude would be a sign of new physics. A first step is to measure the branching fraction in the dilepton mass range, 30 MeV to 1 GeV. This decay has not yet been observed in this region, due to its small branching ratio. The analysis involves electrons with low transverse momentum, and is thus experimentally complex in the hadronic environment at the LHC. The branching ratio is measured relative to that of B->J/Psi(ee)K*, which eliminates both certain experimental effects, and the need to determine absolute effciencies. The result is obtained with an integrated luminosity of 1 fb-1 of pp collisions, collected by LHCb during 2011 and is found to be:B(B->K*ee)30-1000MeV = (3:19+0:75-0:68(stat) +/- 0:21(syst) =/-0.15(PDG) x10-7 when using the PDG value for the B->J/Psi(ee)K* branching ratio. The last part of the thesis presents Monte Carlo studies, showing that with the inclusion of the 2012 data sample, the expected sensitivity on the fraction of right handed polarisation is approximately 0.1, which is comparable with the world average obtained with different methods

Une des portes d’accès à la Nouvelle Physique (NP) passe par les désintégrations rares de mésons en leptons. Ces désintégrations se produisent par l’intermédiaire de particules virtuelles hors de leur couche de masse et sont donc, rares dans le modèle standard, mais très sensibles à une potentielle nouvelle physique. Les transitions b->sll fournissent déjà des contraintes importantes sur la NP. De plus, certaines anomalies, mesurées par LHCb dans ces transitions, semblent suggérer un couplage fort entre les leptons taus et les particules de NP. Moins étudiées car plus difficile à prédire, les transitions charmées c->ull pourraient aussi être affectées par la NP. Ce type de recherche, souvent qualifié d’indirecte, nécessité deux ingrédients: mesure et prédictions précises; cette thèse est dédiée à ces deux ingrédients. Dans un premier temps, j’expliquerai mon travail pour améliorer les prédictions autour de la désintégration rare D+ -> pi+ ll. Dans un second temps, je présenterai la recherche expérimentale des désintégrations rares B(s) -> tau tau à LHCb
One of the main portals towards physics Beyond the Standard Model (BSM) are the heavy flavor meson decays to leptons as they proceed entirely through loop effects and are additionally suppressed by the chiral nature of the weak interactions. Thus their sensitivity to possible BSM virtual effects could be enhanced. b->sll transitions provide some of the strongest constraints on BSM physics. Interestingly, a number of anomalies of various significances have shown up in the first LHCb data for some of these modes. These anomalies seem to suggest the possibility of BSM physics with a hierarchy of the generations in the coupling to BSM particles, where the tau leptons should couple most strongly. Less studied because more challenging from a theoretical point of view, the charmed transition c->ull might also exhibit similar anomalies. This kind of searches, often qualified as indirect, relies on two ingredients: precision measurements and accurate predictions; this thesis is devoted to both aspects. At first, I focus on how to improve the predictions for the less studied charmed decay D+ -> pi+ ll; then, I present the experimental measurement of the B(s) -> tau tau decay