Louis Portales – Soutenance de thèse – 1 oct. 2020

La diffusion de bosons vecteurs fait partie des processus du Modèle Standard les plus recherchés dans les collisionneurs de particules. Ils font partie des rares processus permettant d’accéder aux couplages de jauge quartiques, et sont étroitement liés au mécanisme de brisure de symétrie électrofaible. Ces processus sont étudiés au travers de la production électrofaible de deux bosons associés à deux jets (VVjj-EW), dont les sections efficaces sont très faibles, et qui sont impactés par une grande contamination des bruits de fond VVjj-QCD. Cette thèse présente des études sur la production WZjj-EW. Les données de collisions proton-proton collectées avec l’expérience ATLAS au LHC entre 2015 et 2016, avec une énergie au centre de masse √s = 13 TeV, sont utilisées, correspondant à une luminosité intégrée de 36 fb^{−1} . 

Une première partie présente des études sur la suppression des jets d’empilement, ne provenant pas du vertex d’interaction primaire du processus d’intérêt. Les jets d’empilement dans les régions à l’avant du détecteur ne peuvent pas être supprimés en se servant d’information de trajectrographie, et l’outil principal pour les identifier utilise la topologie globale des évènements. Cependant, cet outil peut seulement supprimer les jets d’empilement hadroniques. Avec l’augmentation de l’empilement au travers du Run 2, une fraction non-négligeable des jets est reconstruite à partir de dépots d’énergie stochastiques dans le détecteur. Un nouvel outil est donc développé, pour permettre à la fois l’identification des jets d’empilement stochastiques et une amélioration globale de l’efficacité d’identification. Dans une seconde partie, l’étude de la production WZjj, où les bosons se désintègrent en leptons, est présentée. Un discriminant multivarié est développé, demanière à séparer de manière optimale les évènements WZjj-EW et WZjj-QCD. La méthode statistique utilisée pour l’extraction du signal est développée autour de ce discriminant, et permet la première observation de la production WZjj-EW, avec une signification statistique de 5.3 σ, et sa section efficace est estimée à σ(WZjj-EW, fid.) = 0.57 +-0.14(stat.)+-0.07(syst.).