Description du sujet de thèse
Domaine
Physique corpusculaire et cosmos
Sujets de thèse
Tester le modèle standard dans le secteur du quark top et du boson de Higgs de façon innovante avec plusieurs leptons dans l'expérience ATLAS au LHC
Contrat
Thèse
Description de l'offre
Le LHC collisionne des protons à 13.6 TeV, produisant un volume massif de données pour étudier des processus rares et rechercher de la nouvelle physique. La production d'un boson de Higgs en association avec un quark top unique (tH) dans l'état multi-leptonique (2 leptons de même signe ou 3 leptons chargés) est particulièrement prometteuse, mais complexe à analyser à cause des neutrinos non détectés et des leptons factices. Le processus tH est d'autant plus intéressant que sa très faible section efficace dans le Modèle Standard résulte d'une interférence destructive subtile entre les diagrammes faisant intervenir le couplage du Higgs au boson W et celui du Higgs au quark top. De ce fait, de petites déviations par rapport aux prédictions du Modèle Standard peuvent avoir un impact important sur son taux de production, faisant de tH une sonde sensible de nouvelle physique. La mesure de la section efficace tH reste délicate car les processus ttH et ttW ont des topologies proches et des sections efficaces beaucoup plus grandes, nécessitant une extraction simultanée pour obtenir un résultat fiable et évaluer correctement les corrélations entre signaux. ATLAS a observé un excès modéré de tH avec les données du Run 2 (2.8 s), rendant cruciale l'analyse rapide des données du Run 3 avec une prise en compte explicite de ces corrélations. La thèse exploitera des algorithmes d'intelligence artificielle basés sur des architectures transformers respectant certaines symétries fondamentales pour reconstruire la cinématique des événements et extraire des observables sensibles à la nature CP du couplage Higgs-top. Dans un second temps, une approche globale pourra traiter simultanément les processus ttW, ttZ, ttH, tH et 4 tops, à la recherche de couplages anomaux, y compris ceux violant la symétrie CP, dans le cadre de la théorie effective du Modèle Standard (SMEFT). Cette étude permettra la première mesure complète de tH dans le canal multi-lepton avec les données du Run 3 et ouvrira la voie à une analyse globale des processus rares et des couplages anomaux au LHC dans ce canal.
Université / école doctorale
PHENIICS (PHENIICS)
Paris-Saclay
Localisation du sujet de thèse
Site
Saclay
Critères candidat
Formation recommandée
master 2 en physique des particules ou équivalent
Demandeur
Disponibilité du poste
01/10/2026
Personne à contacter par le candidat
DELIOT Frédéric < email deleted for security reasons >
CEA
DRF/IRFU
CEA-Saclay
Irfu/DPhP
91191 Gif-sur-Yvette CEDEX
0169086424
Tuteur / Responsable de thèse
DELIOT Frédéric < email deleted for security reasons >
CEA
DRF/IRFU
CEA-Saclay
Irfu/DPhP
91191 Gif-sur-Yvette CEDEX
0169086424
En savoir plus
Domaine
Physique corpusculaire et cosmos
Sujets de thèse
Tester le modèle standard dans le secteur du quark top et du boson de Higgs de façon innovante avec plusieurs leptons dans l'expérience ATLAS au LHC
Contrat
Thèse
Description de l'offre
Le LHC collisionne des protons à 13.6 TeV, produisant un volume massif de données pour étudier des processus rares et rechercher de la nouvelle physique. La production d'un boson de Higgs en association avec un quark top unique (tH) dans l'état multi-leptonique (2 leptons de même signe ou 3 leptons chargés) est particulièrement prometteuse, mais complexe à analyser à cause des neutrinos non détectés et des leptons factices. Le processus tH est d'autant plus intéressant que sa très faible section efficace dans le Modèle Standard résulte d'une interférence destructive subtile entre les diagrammes faisant intervenir le couplage du Higgs au boson W et celui du Higgs au quark top. De ce fait, de petites déviations par rapport aux prédictions du Modèle Standard peuvent avoir un impact important sur son taux de production, faisant de tH une sonde sensible de nouvelle physique. La mesure de la section efficace tH reste délicate car les processus ttH et ttW ont des topologies proches et des sections efficaces beaucoup plus grandes, nécessitant une extraction simultanée pour obtenir un résultat fiable et évaluer correctement les corrélations entre signaux. ATLAS a observé un excès modéré de tH avec les données du Run 2 (2.8 s), rendant cruciale l'analyse rapide des données du Run 3 avec une prise en compte explicite de ces corrélations. La thèse exploitera des algorithmes d'intelligence artificielle basés sur des architectures transformers respectant certaines symétries fondamentales pour reconstruire la cinématique des événements et extraire des observables sensibles à la nature CP du couplage Higgs-top. Dans un second temps, une approche globale pourra traiter simultanément les processus ttW, ttZ, ttH, tH et 4 tops, à la recherche de couplages anomaux, y compris ceux violant la symétrie CP, dans le cadre de la théorie effective du Modèle Standard (SMEFT). Cette étude permettra la première mesure complète de tH dans le canal multi-lepton avec les données du Run 3 et ouvrira la voie à une analyse globale des processus rares et des couplages anomaux au LHC dans ce canal.
Université / école doctorale
PHENIICS (PHENIICS)
Paris-Saclay
Localisation du sujet de thèse
Site
Saclay
Critères candidat
Formation recommandée
master 2 en physique des particules ou équivalent
Demandeur
Disponibilité du poste
01/10/2026
Personne à contacter par le candidat
DELIOT Frédéric < email deleted for security reasons >
CEA
DRF/IRFU
CEA-Saclay
Irfu/DPhP
91191 Gif-sur-Yvette CEDEX
0169086424
Tuteur / Responsable de thèse
DELIOT Frédéric < email deleted for security reasons >
CEA
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CEA-Saclay
Irfu/DPhP
91191 Gif-sur-Yvette CEDEX
0169086424
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