Thèse Étude des Désintégrations de Hadrons Beaux sans Charme en Trois Corps avec des Pions Neutres et Évaluation des Performances de Reconstruction du Calorimètre pour le Projet de Mise à Niveau d H/F - Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Université Clermont Auvergne École doctorale : Sciences Fondamentales Laboratoire de recherche : Laboratoire de Physique de Clermont Auvergne Direction de la thèse : VINCENT TISSERAND ORCID 0000000349160446 Début de la thèse : 2026-10-01 Date limite de candidature : 2026-05-25T23:59:59 L'équipe LHCb du LPCA a développé plusieurs analyses d'amplitude des désintégrations de particules beautés en modes sans charme avec trois hadrons dans l'état final. Ces désintégrations constituent l'un des laboratoires pertinents pour révéler de nouvelles sources de violation de la symétrie particule-antiparticule (CP). Plusieurs analyses d'amplitude sont en cours pour les désintégrations à trois corps sans charme de particules beautés contenant un kaon neutre dans l'état final, et elles permettront d'éclairer les amplitudes à deux corps contribuant à cet état final. Il est pertinent de compléter ces études par celles concernant des désintégrations analogues incluant un pion neutre dans l'état final. Leur investigation est expérimentalement plus exigeante et nécessite le développement de nouvelles méthodes de reconstruction des pions neutres.
Pour cette thèse, nous prévoyons d'étudier spécifiquement la désintégration de Dalitz des pions neutres, qui produit une paire électron-positron accompagnée d'un photon. La très grande section efficace de production de particules beautés au LHC permet en principe de sélectionner un échantillon suffisamment important de désintégrations d'intérêt. Le travail, pour cette partie de la thèse, consistera à développer une sélection optimisée sur les données du Run III du LHC et à réaliser l'analyse d'amplitude de ces désintégrations.
Ce travail pionnier présente un intérêt immédiat pour la conception du calorimètre électromagnétique prévu dans le cadre de la mise à niveau du détecteur pendant la phase haute luminosité du LHC. L'expertise développée dans la première partie de cette thèse sur les données du LHC pourra être mise à profit pour étudier les performances du détecteur envisagé pour cette nouvelle phase de la machine. Le groupe LPC est impliqué dans le projet de calorimètre électromagnétique, en étroite collaboration avec des laboratoires français, italiens, américains, espagnols et chinois. L'objectif est d'optimiser la conception du détecteur.
La thèse s'effectuera au sein du groupe LHCb du LPCA UMR 6533 IN2P3-CNRS et UCA. Découverte et étude de la phénoménologie des désintégrations hadrons beaux dans les états finaux rare h+ h'- pi0, où les h et h' sont des pions, kaons ou protons. Analyses phénoménologiques et statistiques de données recueillies par le détecteur LHCb du CERN auprès du collisionneur proton-proton du CERN lors des campagnes 2016-2018 (Run II) et 2024-2026 (Run III).
Les candidat·e·s doivent avoir suivi une formation initiale en physique des particules, théorique et expérimentale. Des compétences en programmation C++ et Python sont appréciées, mais ne sont pas obligatoires.

Les candidat·e·s doivent avoir reçu une formation initiale en physique théorique et expérimentale des particules. Des compétences en programmation C++ et Python sont appréciées, mais ne sont pas obligatoires.