Recherche de production électrofaible supersymétrique dans des cascades de désintégration contenant un boson de Higgs avec le détecteur ATLAS au LHC

Ce début de XXIème siècle marque le commencement d’une nouvelle ère pour la physique des particules. Avec le démarrage du LHC en 2009, l’échelle du téra-electronvolt peut être sondée directement. Cette échelle est particulièrement importante pour la physique des particules dont les principales théories attendent de nouveaux phénomènes à cette échelle. Mais avant de découvrir cette nouvelle physique, le LHC a d’ores et déjà permis de découvrir en 2012 le boson de Brout-Englert-Higgs, dernière particule qui restait à observer dans le Modèle Standard. Cette première découverte majeure est à la fois un succès pour le Modèle Standard, mais renforce aussi les principales motivations des théories au delà du Modèle Standard, avec au premier rang les théories supersymétriques. Cette thèse qui s’est déroulée entre 2011 et 2014 couvre à la fois la phénoménologie des théories supersymétriques et la recherche expérimentale des signaux prédits par ces théories, sous la supervision des Drs Kneur et Moultaka au Laboratoire Charles Coulomb de Montpellier et des Drs Muanza et Vacavant au Centre de Physique des Particules de Marseille. Au cours de ces trois années j’ai développé la nouvelle version C++ de SuSpect, SuSpect3, un programme permettant de calculer le spectre de masse des théories supersymétriques. En parallèle, j’ai participé à l’évaluation des performances d’identification des jets de quarks b dans l’expérience ATLAS, pour laquelle j’ai développé l’approche multivariée pour l’identification de ces quarks. Enfin, j’ai utilisé les données collectées par ATLAS dans les collisions protons-protons à p8 TeV fournies par le LHC afin de rechercher des signaux supersymétriques. Cette recherche de supersymétrie a la particularité d’être la première analyse SUSY des données 2012 d’ATLAS à supposer l’existence d’un boson de Brout-Englert-Higgs dans la cascade de désintégration et à en utiliser les caractéristiques afin de rechercher certains modèles supersymétriques.