Etude de faisabilité de la mesure de la masse du quark top dans le canal électron-muon avec le détecteur ATLAS auprès du LHC

Le LHC est un collisionneur proton-proton ayant une energie de 14 TeV dans le centre de masse. ATLAS est l'un de quatre detecteurs situes aupres du LHC; ses buts sont la recherche du boson de Higgs et de la nouvelle physique et de nombreux tests de precision sur le Modele Standard. Parmi ces tests de precision, ceux concernant la physique du quark top sont un domaine d'etudes priviligie: une mesure tres precise de sa masse permet de contraindre celle du boson de Higgs. L'etude presentee dans cette these concerne la faisabilite d'une mesure de la masse du quark top. Elle se concentre sur le canal de desintegration en electron-muon qui presente un rapport signal sur bruit tres eleve. Une selection a ete implementee pour trouver le meilleur compromis entre le rapport signal sur bruit de fond et une statistique acceptable, grâce a des coupures sur les valeurs cinematiques des objets. La technique utilisee dans cette these pour la mesure de la masse du quark top est appelee methode des elements de matrice. Le principe de cette methode consiste a calculer une probabilite evenement par evenement pour le signal et le bruit de fond en fonction de la masse du quark top. La densite de probabilite est obtenue grâce a la convolution de l'element de matrice du signal par les fonctions de resolution du detecteur. Un etalonnage de la mesure a ete realise: grâce a cela, pour une masse brute mesuree de 178. 1 GeV, la masse corrigee prend une valeur de 176. 7 GeV, pour un lot de 90 evenements comprenant 80 evenements du signal generes avec une masse du quark top de 175 GeV. L'erreur statistique est de 4. 2 GeV, tandis que l'erreur systematique est egale a 3. 3 GeV.