Etude de l'asymétrie de CP en fonction du temps dans les désintegrations du méson D° dans l'expérience Belle II

Study of the time-dependent CP asymmetry in D° decays in the Belle II experiment

• Auteur / Autrice : Robert Daniel Maria
• Direction : Isabelle Ripp-Baudot
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique des particules élémentaires
• Date : Soutenance le 30/10/2015
• Etablissement(s) : Strasbourg
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Physique et chimie-physique (Strasbourg ; 1994-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut pluridisciplinaire Hubert Curien (Strasbourg ; 2006-....)
• Jury : Président / Présidente : Daniel Bloch
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Roman Pöschl, Benoît Clément

Mots clés

Mots clés contrôlés

Grand collisionneur de hadrons

Capteurs d'images CMOS

Collisions (physique nucléaire)

Violation de la règle CP (physique nucléaire)

Particules (physique)

Mots clés libres

Belle II

SuperKEKB

Nouvelle physique

Angle βc

Triangle d'unitarité c - u

Matrice CKM

Mesure en fonction du temps

Violation de CP

Échelle PLUME

Capteurs CMOS

Faible impulsion

Belle II

SuperKEKB

C − u unitarity triangle

[Βeta]c angle

C - u unitarity triangle

CKM matrix

Time-dependent measurement

CP violation

PLUME ladder

CMOS sensors

Low momentum

Résumé

Nous étudions la sensibilité de Belle II avec 50 ab-1 de données sur l'angle βc du triangle d'unitarité, avec une mesure en fonction du temps de l'asymétrie de CP dans les désintégrations des mésons D0. Nous montrons que cette mesure est limitée statistiquement, avec une incertitude totale attendue de l'ordre de 3°. La mesure de βc nécessite la reconstruction de trajectoires de particules de très faible impulsion, impactée par le bruit de fond induit par SuperKEKB. Deux échelles PLUME vont être utilisées pour étudier ce bruit de fond. Ici, une étude des performances de PLUME est effectuée. Ainsi, la résolution spatiale avec des traces à 0° et 36° est mesurée, de 1,8 µm et 3,5µm respectivement. Par ailleurs nous proposons d'améliorer la mesure des faibles impulsions en utilisant la charge déposée par la particule dans le trajectomètre interne au silicium. L'estimateur permet d'améliorer par 2% la résolution sur l'impulsion pour les particules n'atteignant pas le trajectomètre interne.

We are studying the sensitivity of Belle II with 50 ab-1 data to the βc angle of the c-u unitarity triangle, with a time-dependent measurement of the CP asymmetry in the D0 decays. We show that such a measurement is still statistically limited, with a total expected incertitude of 3°.This measurement relies on the reconstruction of soft momenta, impacted by the SuperKEKB induced background.Two PLUME ladders will be used to study this background, therefore a study on the performances of PLUME was performed. The spatial resolution is of 1.8 µm and 3.5 µm for 0° and 36° tilted tracks respectivelly.We also propose to improve the estimation of soft momenta using the energy depositions of charged particles in the silicon layers of the inner tracker. Our estimator improves by approximately 2 % the resolution on momentum for particles which do not penetrate the central tracking system.