Sviluppo di un nuovo trigger con identificazione di quark-b per il canale Z($\nu\nu$)H(bb) nell'esperimento CMS ad LHC

La ricerca del decadimento del bosone di Higgs H -> b b è uno dei canali più importanti per verificare se la particella di massa 125 GeV circa, recentemente scoperto da ATLAS e CMS, corrisponde effettivamente al bosone di Higgs previsto dal Modello Standard. Questo decadimento, insieme a H -> tau tau, è fondamentale per misurare l'accoppiamento del bosone con i fermioni. Il fondo di QCD rende poco sensibile l'osservazione di questo decadimento nella produzione diretta del bosone di Higgs. Per questo motivo il decadimento H -> b b viene ricercato quando l'Higgs è prodotto in associazione con i bosoni vettore W/Z, attraverso il cosiddetto processo di ``Higgs-strahlung''. Il decadimento leptonico dei bosoni vettore ad alto pT permette di ridurre il fondo di QCD e di realizzare trigger per osservare il canale. In questa tesi è stato realizzato un trigger per osservare il canale H + Z -> b b + nu nu nella regione a bassa EtMiss (fino a 80 GeV) con l'esperimento CMS. Per avere il trigger con un rate accettabile è stato necessario introdurre il b-tag a livello di trigger. E' stato scelto di utilizzare un algoritmo che combina le informazioni sul vertice secondario con quelle sul parametro d'impatto, come viene fatto per l'analisi offline. Questo algoritmo, utilizzato per la prima volta in un trigger, si è dimostrato essere, a parità di rate, molto più efficiente rispetto agli algoritmi utilizzati dai precedenti trigger. E' stato inoltre utilizzato, per la prima volta, un nuovo algoritmo sulla ricostruzione del vertice primario (Fast Pixel Vertex). Questo algoritmo utilizza le informazioni del calorimetro e dei Pixel di CMS per ricostruire il vertice primario prima della ricostruzione delle tracce, consentendo di ridurre fortemente i tempi necessari. E' stato introdotto anche il Particle Flow a livello di trigger: questo algoritmo è particolarmente complesso e lento, ma permette al trigger di tagliare su variabili più simili a quelle utilizzate nell'analisi, con il risultato di ridurre il rate mantenendo un elevata efficienza. Complessivamente, il rate del trigger ottenuto è soltanto circa un sesto rispetto quello del corrispondente trigger utilizzato nel 2011, e con un efficienza leggermente superiore. Il trigger è stato proposto ed approvato, ed è in funzione a CMS fin dalle prime collisioni a 8 TeV del 2012. Con i primi 5 fb-1 raccolti è stata studiata la possibilità di realizzare un'analisi Cut & Count fino a EtMiss > 80 GeV (le precedenti analisi richiedevano EtMiss > 120 GeV ). Sono stati proposti alcuni tagli, che ottimizzano la significatività del canale nella nuova regione. L'efficienza del trigger è stata misurata utilizzando i dati raccolti. In seguito sono state individuate alcune regioni di controllo dove sono stati dunque misurati e applicati i fattori di scala da applicare ai MC per i diversi fondi. Nel complesso è stato ottenuto un buon accordo tra dati e MC. E' stato inoltre realizzato un trigger completamente nuovo per permettere di studiare il canale H + Z -> b b + b b. Per questo canale è fondamentale l'utilizzo del b-tag a livello di trigger per avere un rate accettabile mantenendo le soglie più basse possibili. Sono stati individuati alcuni tagli che verosimililmente verranno effettuati nella futura analisi, e su questi sono state ottimizzate le soglie utilizzate del trigger. Infine il trigger è stato approvato ed è in funzione dall'Aprile 2012.