La chromodynamique quantique (QCD)

Table des matières

1 Enregistrement pour le vol W → µ + νµ en collisions pPb
1.1 Leptons et bosons faibles
1.1.1 De la physique nucléaire à la physique des hautes énergies
1.1.2 Physique des particules
1.1.3 Le boson W du modèle standard
1.1.4 Découverte des bosons faibles
1.2 L’énigme de l’interaction forte
1.2.1 Le modèle des quarks
1.2.2 La chromodynamique quantique (QCD)
1.2.3 Comportement de QCD
1.2.4 Confinement et déconfinement
1.3 Sonder la matière
1.3.1 Le proton vu de l’intérieur
1.3.2 Le plasma de quarks et de gluons
1.3.3 Matière nucléaire
1.3.4 Les W dans les collisions proton-noyau
2 Embarquement au point 5 
2.1 Choisir le détecteur approprié
2.1.1 Les bosons faibles du LEP au LHC
2.1.2 Le LHC
2.1.3 ATLAS, LHCb et ALICE
2.1.4 CMS
2.2 Identifier le muon
2.2.1 Signature
2.2.2 Système à muons
2.2.3 Trajectographe
2.3 Détecter le neutrino indirectement
2.3.1 Les calorimètres
2.3.2 Signature du neutrino : l’énergie transverse manquante
3 Règles de sécurité 
3.1 Notions utiles
3.1.1 Rapidité et pseudo-rapidité
3.1.2 Luminosité
3.1.3 Centralité et nombre de collisions élémentaires
3.2 Filtrer l’information
3.2.1 Déclenchement
3.2.2 Sélection des collisions hadroniques et sans pile-up
3.2.3 Collection de muons
3.3 Simuler la réalité
3.3.1 W+, W− et isospin
3.3.2 Décalage en rapidité
3.3.3 Un environnement complexe
3.3.4 Cohérence
3.4 Optimiser la simulation
3.4.1 Ajustements
3.4.2 Distributions cinématiques
4 Décoller avec 21 119 passagers 
4.1 Sélectionner les W via leur muon de désintégration
4.1.1 Qualité des muons reconstruits
4.1.2 Résolution et alignement
4.1.3 Identifier les imposteurs
4.2 Tirer avantage de l’énergie transverse manquante
4.2.1 Reconstruction de l’énergie transverse manquante
4.2.2 Approcher le nombre de W par la méthode des coupures
4.2.3 Vers l’extraction final du nombre de W
4.3 Extraire le nombre de W en modélisant E/ T
4.3.1 Modéliser des processus électrofaibles
4.3.2 Modéliser le bruit de fond QCD
4.3.3 Le signal W → µ + ν
5 Zone de turbulences 
5.1 Corriger les pertes de W
5.1.1 Efficacité en fonction de la direction du proton
5.1.2 Efficacité par intervalle de pseudo-rapidité
5.1.3 Comparaison avec le méthode des sélections « exigeantes »
5.2 Corriger les biais de la simulation W → µ + ν
5.2.1 Méthode du tag et de la probe (TnP)
5.2.2 Reconstruction
5.2.3 Identification et isolation
5.2.4 Déclenchement
5.2.5 Corriger des différences données/simulations
5.3 Vérifications finales
5.3.1 Validation de la méthode TnP
5.3.2 Maîtrise de l’isolation grâce aux SF
6 Atterrir en pays inconnu 
6.1 Estimer les incertitudes systématiques
6.1.1 Normalisation électrofaible
6.1.2 Modélisation du bruit de fond QCD
6.1.3 Efficacité MC et SF
6.2 Analyser les résultats du voyage
6.2.1 Sections efficaces de production
6.2.2 Comparaisons avec les paramétrisations
6.2.3 Asymétries
6.3 Aller plus loin
6.3.1 Comparaisons avec les résultats de l’expérience ALICE
6.3.2 Résultats en fonction de la centralité
Bibliographie