Recherche de nouvelle physique dans les événements multi-jets avec le détecteur Atlas au LHC

Search for new physics in fully hadronic final states with the Atlas detector at the LHC

• Auteur / Autrice : Hoang Dai Nghia Nguyen
• Direction : Mossadek Talby, Lorenzo Feligioni
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique des Particules et Astroparticules
• Date : Soutenance le 06/12/2019
• Etablissement(s) : Aix-Marseille
• Ecole(s) doctorale(s) : École Doctorale Physique et Sciences de la Matière (Marseille)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre de physique des particules de Marseille (CPPM)
• Jury : Président / Présidente : Cristinel Diaconu
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Federico Meloni
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Lidija Zivkovic, Djamel-Eddine Boumediene

Mots clés

Mots clés contrôlés

Quark top

Bosons de Higgs

Expérience ATLAS

Grand collisionneur de hadrons

Mots clés libres

Stop

Chargino

Top Yukawa couplage

Multijet

Atlas

Lhc

Stop

Chargino

Top Yukawa coupling

Multijet

Atlas

Lhc

Résumé

La recherche de ttH avec les deux quarks top se désintégrant hadroniquement, et le boson de Higgs se désintégrant en paire de quark b est présentée. Une stratégie d’analyse basée sur une approche multivariée est réalisée afin de discriminer le signal des bruits de fonds dominants. Cette recherche a déjà été réalisée par ATLAS au Run 1 et a conduit à une mesure de l’intensité du signal (μ) de μ=1.6+2.6-2.6. La recherche présentée dans cette thèse a été réalisée à partir des données recueillies par le détecteur ATLAS au Run 2 qui correspond à une luminosité intégrée de 139 femptobarn inverse et à une énergie au CM de 13 TeV. Utilisant les données d’Asimov, une valeur attendue de μ = 1.00 2.1−2.4 est obtenue. Une limite supérieure attendue de 4,4 fois la prédiction du SM à 95% de niveau de confiance sur la section efficace du signal ttH a été obtenue. Le deuxième travail présenté dans cette thèse se concentre sur ce scénario avec la recherche d’une paire de partenaires scalaires du quark top (stop) se désintégrant en deux quarks b et deux charginos se désintégrant ensuite en deux quarks b et un quark léger qui conduit expérimentalement à un état final avec au moins huit jets et au moins six b-jets. La stratégie d’analyse est basée sur le comptage du nombre d’événements avec une grande multiplicité en jets et en b-jets. Des limites supérieures attendues à 95% CL sont obtenues sur les sections efficaces de la grille de masses des particules supersymétriques stop et chargino produits.

In this thesis, I present the search for ttH where the two top quarks decay hadronically, and the Higgs boson decays into b-quark pair. A multivariate analysis strategy is performed in order to discriminate the signal from the dominant backgrounds. This search has been already performed by ATLAS in Run 1 and resulted in a measured signal strength (μ) of μ=1.6+2.6-2.6. The search presented in this thesis is carried out using data collected by the ATLAS detector in Run 2 which corresponds to an integrated luminosity of 139 inverse femptobarn at the CoM energy of 13 TeV. An expected value of μ = 1.00 2.1−2.4 using Asimov data is obtained. The expected upper limit at 95% Confidence Level on the ttH signal cross-section is expected to be 4.4 times the SM prediction. One of the viable scenarios proposed by the SUSY Model, the R-parity violation (RpV), is nowadays highly considered since the more striking R-parity conserving (RpC) scenario has been heavily constrained by experimental data. The second work presented in this thesis focuses on this scenario with the search of a pair of scalar top partners (stop) decaying into two b-quarks and two charginos subsequently decaying into two b-quarks and a light-quarks which experimentally result in a final state signature with at least eight jets and at least six b-jet. The analysis strategy is based on counting the number of events in high jet and b-tagged jet multiplicity. The expected upper limits at 95% CL are placed on the cross-sections of the produced stop and chargino mass grid.