Doctorant en Physique (H/F)

Sujet de thèse :
Les mesures de précision des désintégrations des hadrons B constituent des tests puissants du modèle standard et peuvent contribuer à éclairer certaines des grandes questions non-résolues en physique des particules, telles que l'asymétrie matière-antimatière dans l'univers et la nature des familles de fermions et de leur hiérarchie de masse.

En quête de réponses à ces questions, l'expérience LHCb a produit des mesures de premier plan sur les désintégrations rares et la violation de $CP$ dans le secteur des quarks lourds au cours de ses deux premiers cycles d'exploitation. Un ensemble de décroissances particulièrement intéressant concerne les désintégrations $B_{(s)} o hh$, qui peuvent fournir des sondes puissantes pour étudier la QCD, mais aussi la recherche de nouvelles physiques. Les mesures récentes de ces désintégrations à partir de la première période de collecte de données de LHCb et Belle montrent des signes de déviation par rapport à la symétrie SU(3) de saveur prédite par le Modèle Standard dans les interactions fortes. Comprendre l'origine de ces déviations nécessite l'analyse de données supplémentaires, que LHCb est en train de collecter. En effet, l'expérience a récemment mis à jour son système de déclenchement via un système de déclenchement entièrement basé sur le logiciel, afin de maximiser son efficacité pour les signaux d’intérêt. Les premières données de 2024 confirment l'augmentation impressionnante de l’efficacité du système de déclenchement pour les signatures de physique clés. Le candidat analysera le tout nouvel ensemble de données, en étudiant le canal de décroissance $B_{(s)} o hh$ qui devrait particulièrement bénéficier du nouveau système de déclenchement.

La seconde partie du sujet de cette thèse concerne les études de sensibilité à la physique afin de définir les besoins en détecteurs pour les expériences au futur collisionneur circulaire FCC-ee. Ce projet de futur accélérateur au CERN qui pourrait succéder au LHC propose un tunnel de 90 km de long qui abrite un collisionneur $e^+e^-$ dont l'énergie du centre de masse s'étend du pôle $Z$ (91 GeV) à la production de paires de quarks top (365 GeV). La luminosité anticipée (quelques $10^{36}$ cm$^{-2}$.s$^{-1}$ au pôle du $Z$) permettra de produire plus de mille milliards de boson $Z$, quelques centaines de milions de bosons $W$ et plusieurs millions de bosons de Higgs et de quarks top dans un environnement expérimental peu bruité. Le fonctionnement au pôle $Z$ fournira environ $10^{13}$ de désintégrations du boson $Z$, ce qui produira en cascade des échantillons abondants de particules $b$, $c$ et $ au$, justifiant la poursuite du programme de physique des saveurs et induisant des performances spécifiques de détecteurs. Parmi les canaux à étudier dans le cadre de cette thèse, les désintégrations de particules lourdes impliquant des pions neutres (utiles pour les études de la brisure de symétrie $C
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