Etude du bruit de fond du canal H->ZZ->4l dans l'expérience ATLAS du LHC et recherche au-delà du modèle standard par le modèle à deux doublets de Higgs

Study of the H->ZZ->4l background in the ATLAS experiment at LHC and study of the Two Higgs Doublet Model.

• Auteur / Autrice : Driss Charfeddine
• Direction : Arthur Schaffer
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique des particules
• Date : Soutenance le 13/03/2014
• Etablissement(s) : Paris 11
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Particules, Noyaux, Cosmos (Paris ; 2009-2015)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de l'accélérateur linéaire (Orsay, Essonne ; 1969-2019)
• Jury : Président / Présidente : Achille Stocchi
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Arthur Schaffer, Achille Stocchi, Konstantinos Nikolopoulos, Milada Margarete Mühlleitner, Reisaburo Tanaka
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Claude Charlot, Konstantinos Nikolopoulos

Mots clés

Mots clés contrôlés

Grand collisionneur de hadrons

Bosons de Higgs

Mots clés libres

Higgs

2HDM

Résumé

Le boson de Higgs, qui est responsable de la brisure de symétrie électrofaible et de l’origine de la masse des particules, est le sujet central de la physique des particules d’aujourd’hui. J’ai travaillé sur le boson de Higgs se désintégrant en quatre leptons dans l’expérience ATLAS du LHC.Dans ma thèse, j’ai étudié le bruit de fond du canal H->ZZ^*->4l. Le signal de ce canal est très propre car il a quatre leptons dans l'état final. Il est donc important de maitriser son bruit de fond afin d'extraire le signal. J’ai travaillé à la réduction d’une des principales sources de bruit de fond: Z+ee->4leptons.En fin de thèse j’ai étudié un modèle au-delà du Modèle Standard: le modèle à deux doublets de Higgs (2HDM). Dans cette étude nous supposons que le boson de Higgs légers à la masse de la nouvelle particule détectée au LHC : 125 GeV. Aucun signal n’a été trouvé pour le boson de Higgs lourd et les limites sont données dans l’espace des paramètres de 2HDM.

Higgs boson which is responsible for the electroweak symmetry breaking and the origin of the particle mass is the core subject of particle physics today. I have worked on Higgs boson decaying into four leptons in the ATLAS experiment at LHC.In my thesis I have studied the background process to H->ZZ^*->4leptons signal. The signal of this channel is very clean because of the four leptons in the final state. Therefore, it is important to control the backgrounds to extract signal. I have worked to reduce one of the major background sources of Z+ee->4leptons process.At the end of my thesis, I discuss a model beyond the Standard Model: the two Higgs Doublets Model (2HDM). In this study I assume that the light Higgs is the new particle detected by the LHC with a mass of 125 GeV. No signal was found for the heavier Higgs and the limit is given in the parameter space of the 2HDM.