Résumé

L'expérience LHCb -> LHCb	L'expérience LHCb sera installée auprès du futur accélérateur LHC du CERN et commencera en 2006. Il s'agit d'un spectromètre à un bras consacré aux mesures de précision de la violation CP et de désintégrations rares dans le domaine du quark b. Des résultats expérimentaux récents ont révélé une importante violation de CP dans ce secteur. Dans le Modèle Standard, la violation CP est causée par une phase complexe dans la matrice CKM 3x3 de mélange des quarks. L'expérience LHCb compte tester l'unitarité de cette matrice en mesurant de diverses manières indépendantes tous les angles et côtés du triangle d'unitarité. Cela permettra de sur-déterminer le modèle et, peut-être, de mettre en évidence des incohérences qui seraient une trace d'une physique au-delà du Modèle Standard.
Désintégrations b → lld,s -> Désintégrations rares	Cette thèse présente la sensibilité de l'expérience LHCb aux désintégrations (récemment découvertes) à courant neutre de changement de saveur b → lld,s. En comparant les facteurs de branchement des désintégrations B → μμXs et B → μμXd, on peut déterminer le rapport d'éléments de la matrice CKM Vtd/Vts. Cela permet de mesurer la longueur du côté Rt (opposé à l'angle gamma) du triangle d'unitarité. Nous présentons un générateur d'événements Monte-Carlo pour ces désintégrations. Nous déterminons la sensibilité de l'expérience LHCb à ces facteurs de branchement en utilisant la simulation Geant du détecteur. Nous trouvons que l'incertitude statistique relative sur le rapport Vtd/Vts sera de 11.5 (+2.8,-3.2)% après une année de prise de données (2 fb-1) sous l'hypothèse (Vtd/Vts)2=1/30. Dans toute la plage de valeurs admissibles de ce rapport, la limite de 5% d'incertitude statistique sera atteinte en moins de 10 ans de prise de données. Cette méthode d'extraction de ce rapport est de ce fait la plus précise accessible au LHC. Du fait que ces désintégrations rares sont induites par des diagrammes en boîte ou en pingouin, elles sont très sensibles à la physique au-delà du Modèle Standard. Nous discutons et présentons la sensibilité de l'expérience LHCb à plusieurs observables liées à des désintégrations inclusives ou exclusives. La plus prometteuse est la valeur de la masse du dilepton pour laquelle l'asymétrie avant-arrière s'annule dans la désintégration B → μμK*. Cela permet l'extraction du rapport de deux coefficients de Wilson pour lesquels des prédictions théoriques précises existent dans le cas du Modèle Standard et de la supersymétrie.
Le VeLo	L'expérience LHCb est à la fin de sa phase de recherche et de développement. Nous avons participé au développement du détecteur de vertex (VeLo) et à l'écriture du rapport technique (TDR) publié en mai 2001. Nous avons contribué par une simulation des interactions de particules dans des détecteurs au silicium et par une contribution à l'étude de l'électronique de lecture hors-détecteur (ODE). La partie la plus cruciale est l'interface pré-processeur du trigger (L1PPI) qui fournit les positions des interactions de particules au trigger topologique. Nous présentons un algorithme de correction du bruit corrélé et montrons que l'efficacité du trigger n'est pas influencée par le bruit pour des rapports signal sur bruit supérieurs à 10.

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