L’Etat Final Lepton(s) + 2 b Gregorio Bernardi, LPNHE-Paris Marseille 26/01/2001 Recherche du Higgs Physique du Top Susy Conclusion

Quels Sujets de These dans Hit? …Hit est un gros groupe (a Fnal…) -Le Higgs n’attendra (peut-etre) pas le run IIb -Le Top sera la` des le debut Peux-t-on trouver des sujets voisins en France pour partager outils/prods/ntuples/etudes? Quelles etudes avec quelle lumi?

Production du Higgs

Recherche d’un Higgs léger Si Mhiggs < 130 GeV le canal d’analyse principal est: pp  WH  l  bb Le rapport Signal sur bruit depend crucialement de la resolution de reconstruction de la masse inv. de la paireb b Objectifs: - passer de 15% a moins de 10% en resolution - avoir une efficacite de b-tagging > 50%

Résolution en Masse du Higgs Significativite’ en fct de la resolution a Mhiggs=120 GeV bb mass: Resolution: 15% 10% Signal events/fb-1 4 4 Wbb 59 32 WZ 11 6 tt 34 24 single top 14 10 Pour 10 fb-1

Extraction du Z  bb 3 ET < 10 GeV 12 > 3 rad Signal et Bruit sont produits différemment le Z* est produit par annihilation q-qbar (time-like), on n ’attend donc que de la radiation QCD soft entre les 2 jets. Le bruit de fond est produit par QCD, et il y a une liaison de couleur entre partons initiaux et finaux. Il y a donc aussi une forte radiation QCD entre les partons IS et FS. 2 Variables cinematiques pour discriminer 3 ET : somme des ET des clusters en dehors des 2 jets 12 : différence en angle azimuthal entre les 2 jets 3 ET < 10 GeV 12 > 3 rad S/N=1/6 au pic du Z Excès à 3.2 

Fit sur les événements Dijet Signal +Background: Background only: Resultats: MZ=90.0 +/- 2.4 GeV Z = 9.4 +/- 3.5 GeV NZ=91+/30(st.)+/19(sys.)

Neural Net pour le Higgs (WH) Selection: pTl > 15 GeV , Etmiss > 20 GeV, >= 2 jets > 10 GeV, || lepton, jets < 2 Reseau de neurone entrainé sur 6 variables (cf plot a) Bruit de fond dominant: W bb, mais bon output du NN (b) Signal 4.4 evts / fb-1 Wbb 9.7 WZ 1.0 single top 6.6 ttbar 8.4 total bruit 25.7

Potentiel de découverte du Higgs Combinaison de tous les canaux: WH (H bb, W*W*, Z*Z*) , ZH ( bb et l+l- b b ), q q H

Production de ‘Single’ Top a) b) c) d) a) et b): Fusion W-parton : Processus dominant c) Production t W d) Production t bbar en voie s : important au Tevatron, difficile au LHC

Recherche du ‘Single’ Top Production électrofaible du Top Signal: un ou deux b-jets énergetiques une désintegration de W Bruits de fond: Wbb, Wcc, Wc, mistags, et production ttbar. q q Stelzer 1998 W t b Signal : W+b+q Canal W-g b Apres efficacité et acceptance On attend seulement 1.2 ± 0.3 events! Bruit de fond total attendu : 12.9 ± 2.1 Evénements observés : 15 @ 95% CL (Au LHC: 244 pb) (Prel.)

Recherche du ‘Single Top’ q t W* Smith 1996 q Signal: W+b+b b Voie s – W* (Au LHC: 10 pb) Apres efficacite et acceptance on attend 1.0 ± 0.3 events! Bruit de fond total attendu : 29.7 ± 2.1 Evenements observes : 42 @ 95% CL

Le ‘Single’ Top: Run II et LHC environ 300 événements par expérience L’ échantillon plus grand permettra de meilleures coupures de selection Meilleur rapport Signal sur Bruit S/B=1:2 LHC Fusion W-parton : 27000 evts apres efficacite/acceptance S/B=3:1 Production tW : 2300 “ “ “ “ S/B=1:5 Voie s (W*) tb : 360 “ “ “ “ S/B=1:3 Mesures: Largeur partielle G(t®WX) Vtb (12% au run II, 1% au LHC) Polarisation du Top s (10% error au run II, 1% au LHC)

Ancienne valeur de CDF: Sections Efficaces Quelques changements sur s(tt) depuis les publications: CDF a “updaté” son tagging des b, ce qui change les sections eff. avec jets. Les résultats de CDF ont ete modifiés à cause d’un update de la mesure de la luminosité. Soft lepton tags de CDF Résultats de DØ sont inchangés. Preliminary pb CDF DØ pb Compatibles avec le M.S. Ancienne valeur de CDF: Au LHC: 833 pb !

Erreurs Systématiques sur Mtop Les plus petites systématiques sont dans le canal Dilepton !

Le Canal Dilepton Etat Final: 2b + 2 leptons + Etmiss Mesure precise de la masse Test du MS (sect.eff en fct de la masse) Acces a: 1) Polarisation du Top (test du spin) 2) Correlations en spin du systeme t-tbar

La Recherche du sTop Production directe du sTop Le sTop pourrait etre le squark le plus léger, à cause de la grande masse du Top (mixing) ,Z Production directe du sTop fusion de gluons annihilation de quarks 3 corps : b lepton sneutrino  2 b + 2 l + Etmiss 4 corps : b lepton nu neutralino  2 b + 2 l + Etmiss Signature recherchée : 2b (jets) + 2 leptons +ETmiss

Recherche du sTop au RunII

Conclusions Nombreux sujets de physique sur l’etat final lepton(s)+jets Higgs : WH  lepton + bb + Etmiss Higgs : ZH  nu-nubar +bb  bb + Etmiss ;ou 2l + bb Single Top: voie s: tb  lepton + 2b + Etmiss ou boson gluon fusion: tbq… Top QCD: canal dilepton  2l + 2b + Etmiss sTop en 3 ou 4 corps  2l + 2b + Etmiss