Recherche de la production d'un quark top solitaire associé à un boson Z ou un boson de Higgs avec l'expérience CMS au LHC

Search for the associated production of a single top quark and a Z or Higgs boson with the CMS experiment

• Auteur / Autrice : Nicolas Tonon
• Direction : Jérémy Andrea
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique des particules élémentaires
• Date : Soutenance le 01/10/2019
• 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 : Sandrine Courtin
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Marco Musich, Justine Serrano
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Wolfgang Adam, Dirk Zerwas

Mots clés

Mots clés contrôlés

Quark top

Détecteurs de rayonnement

Grand collisionneur de hadrons

Modèle standard (physique)

Mots clés libres

LHC

CMS

Quark top solitaire

TZk

Yukawa du top

FCNC

Piste

Vieillissement

LHC

CMS

Single top quark

TZk

Top Yukawa

FCNC

Tracker

Ageing

Résumé

Cette thèse présente 4 études basées sur les données collectées par CMS durant le Run 2 du LHC. Une première recherche de la production d’un quark top solitaire et d’un boson Z (tZq) est réalisée. Ce processus rare permet de sonder des couplages du Modèle Standard, et pourrait être sensible à des processus de nouvelle physique. Cette étude cible l'état final trileptonique et a permis la mise en évidence du processus tZq. Une deuxième recherche de la production d’un quark top solitaire et d’un boson de Higgs (tH) dans des états finaux multileptoniques est réalisée. Il s’agit du seul processus sensible au LO au signe du couplage de Yukawa du quark top. Des contraintes sont placées sur le Yukawa du top, et sur la section efficace de tH. L’analyse est ré-adaptée afin de rechercher des processus FCNC ayant des états finaux similaires. Enfin, une étude du vieillissement dû à l’irradiation du trajectographe à pistes est présentée.

This thesis presents 4 different studies based on the data collected by CMS during the Run 2 of the LHC. Firstly, a search for the production of a single top quark and a Z boson (tZq) is conducted. This rare process probes Standard Model couplings, and may be sensitive to new physics processes. This search targets the trilepton final state and resulted in an evidence for the tZq process. A second analysis targets the production of a single top quark and a Higgs boson (tH) in multileptonfinal states. It is the only process sensitive at LO to the sign of the top quark Yukawa coupling. Constraints are placed on the value of the top quark Yukawa, and on the tH cross section. In addition, the analysis is re-adapted to search for FCNC processes with similar final states. Finally, a study of the ageing due to irradiation of the strip tracker is presented.