Études de désintégrations semileptoniques de mésons B à LHCb dans le Run 3

Study of semileptonic B meson decays at LHCb Run 3

• Auteur / Autrice : Léa Dreyfus
• Direction : Anton Poluektov, Dorothea Vom bruch
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : PHYSIQUE & SCIENCES DE LA MATIERE - Spécialité : PHYSIQUE DES PARTICULES ET ASTROPARTICULES
• Date : Inscription en doctorat le 01/10/2024
• Etablissement(s) : Aix-Marseille
• Ecole(s) doctorale(s) : Ecole Doctorale Physique et Sciences de la Matière
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : CPPM - Centre de Physique des Particules de Marseille

Mots clés

Mots clés libres

Lhc

Universalité leptonique

Physique des saveurs

Lhc

Lepton Flavour Universality

Flavour physics

Résumé

L'expérience LHCb installée auprès du collisionneur proton-proton LHC au CERN est dédiée à l'étude de la physique des saveurs lourdes, avec pour objectif principal de trouver des déviations du modèle standard de la physique des particules. Après une mise à niveau majeure, LHCb a recommencé à prendre des données en 2022 avec le troisième cycle du LHC (Run 3). L'échantillon de données sans précédent à collectionner jusqu'à 2025 sera la base de ce projet de doctorat. Le projet consiste à analyser des désintégrations de mésons beaux dans des états finaux avec un méson charmé excité, un lepton et un neutrino en utilisant les données du Run 3. Le but de ces études est de caractériser les désintégrations B → D* l ν avec des electrons dans l'état final. Plus précisément, le projet porte sur l'étude des distributions cinématiques des produits de désintégration et les asymétries dans ces désintégrations, qui sont sensibles aux effets de la nouvelle physique. Les distributions multidimensionnelles des paramètres cinématiques qui caractérisent les degrés de liberté internes des désintégrations multicorps semileptoniques seront étudiées, en utilisant un ajustement multidimensionnel, en modélisant les processus de bruit de fond et en incluant les effets de résolution du détecteur. Le projet nécessitera l'utilisation de techniques informatiques modernes et de ''machine learning''.

The LHCb experiment installed at the LHC proton-proton collider at CERN is dedicated to the study of heavy flavour physics, with the main goal of finding deviations from the Standard Model of particle physics. After a major upgrade, LHCb started taking data again in 2022 with the third LHC cycle (Run 3). The unprecedented sample of data to be collected up to 2025 will form the basis of this PhD project. The project involves analyzing decays of beautiful mesons in final states with an excited charm meson, a lepton and a neutrino using data from Run 3. The aim of these studies is to characterize B → D* l ν decays with electrons in the final state. More specifically, the project focuses on studying the kinematic distributions of decay products and the asymmetries in these decays, which are sensitive to the effects of the new physics. The multidimensional distributions of kinematic parameters that characterize the internal degrees of freedom of semileptonic multibody decays will be investigated, using multidimensional fitting, modeling background processes and including detector resolution effects. The project will involve the use of modern computational techniques and machine learning.