Test de l'universalité saveur leptonique dans les désintégrations semileptoniques de mésons B à LHCb

par Ching Hua Li (CENTRE de Physique des Particules de Marseille)

mercredi 23 sept. 2026, 14:00 → 17:00 Europe/Paris

Amphithéâtre (CPPM)

Composition du jury :

Nom	Affiliation	Rôle
Eric Kajfasz	CPPM CNRS, Marseille	Président du jury
Francesco Polci	LPNHE CNRS, Paris	Rapporteur
Jerome Baudot	IPHC CNRS, Strasbourg	Rapporteur
Simon Akar	LPC CNRS, Clermont-Ferrand	Examinateur
Olivier Leroy	CPPM CNRS, Marseille	Co-directeur de thèse
Dorothea Vom Bruch	CPPM CNRS, Marseille	Co-directrice de thèse

 

Résumé :

Le Modèle Standard (MS) de la physique des particules comprend trois familles de leptons : les électrons, les muons et les taus, chacune étant associée à un neutrino correspondant. L'une des caractéristiques fondamentales du MS est l'universalité du couplage électrofaible entre les trois familles de leptons, connue sous le nom d'universalité de saveur leptonique (LFU, Lepton Flavour Universality). Toute déviation significative de cette universalité constituerait un indice de nouvelle physique au-delà du Modèle Standard. Les tests de la LFU représentent ainsi une sonde sensible à d'éventuels phénomènes de nouvelle physique. Cette thèse porte sur une étude de la LFU à travers le rapport des fractions d'embranchement des désintégrations semi-leptoniques B⁰→D^∗-e⁺ν_e et B⁰→D^∗-τ⁺ν_τ, avec τ⁺→e⁺ν_eν_τ, à partir des données collectées par l'expérience LHCb en 2024. Il s'agit notamment de la première mesure de R(D^∗) réalisée par LHCb en utilisant exclusivement des états finaux contenant des électrons.

 

Lors de la mise à niveau du détecteur LHCb, le système de déclenchement matériel (hardware trigger) a été remplacé par un système de déclenchement entièrement logiciel. La première étape, le High Level Trigger 1 (HLT1), effectue en temps réel la reconstruction et la sélection des événements sur une ferme de GPU. La seconde étape, le High Level Trigger 2 (HLT2), applique des algorithmes de reconstruction et de sélection plus complexes aux événements retenus par HLT1. Le suivi des performances du détecteur et de la reconstruction est donc essentiel. Dans ce contexte, nous avons développé un outil permettant de reconstruire et d'analyser le vertex secondaire de désintégration J/ψ→μ⁺μ⁻ dans les désintégrations de hadrons beaux. À l'aide d'échantillons simulés, nous comparons la résolution spatiale des vertex reconstruits dans HLT1 et HLT2.

 

Abstract :

The Standard Model (SM) includes three lepton families: electrons, muons, and tau, each associated with a corresponding neutrino. A key feature of the SM is the universality of the electroweak gauge coupling among the three lepton families, known as lepton flavor universality (LFU). Any significant deviation from this universality would indicate physics beyond the SM. Tests of LFU therefore provide a sensitive probe of possible new physics. This thesis presents a study of LFU using the ratio of branching fractions between the semileptonic decays B⁰→D^∗-e⁺ν_e and B⁰→D^∗-τ⁺ν_τ, with τ⁺→e⁺ν_eν_τ, using data collected by the LHCb experiment in 2024. Notably, this is the first LHCb measurement of R(D^∗) performed exclusively with electron final states.

 

In the upgrade of LHCb detector, the hardware trigger was replaced by a fully software-based trigger system. The first stage, High Level Trigger 1 (HLT1), performs real-time event reconstruction and selection on a GPU farm. The second stage, High Level Trigger 2 (HLT2), applies more complicated reconstruction and selection algorithms to the events selected by HLT1. Monitoring detector and reconstruction performance is therefore essential. To this end, we developed a tool to reconstruct and analyze the J/ψ→μ⁺μ⁻ secondary vertex in decays of beauty hadrons. Using simulated samples, we compare the position resolution of reconstructed vertices in HLT1 and HLT2.

Lien Zoom :
https://cern.zoom.us/j/5537949564?pwd=5ZHs4lCe8LIknseKlZZoDPEXOuNZhG.1&omn=69813004974

ID de réunion: 553 794 9564
Code secret: 711298

 

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