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Belusca-Maito, Hermes
Universite Paris-Sud 11, Ecole Doctorale No. 564 - Physique en Ile-de-France, Laboratoire de Physique Theorique - LPT, UMR 8627, Batiment 210, Universite Paris-Sud XI, F-91405 Orsay Cedex (France); Universite Paris-Saclay, Espace Technologique, Immeuble Discovery, Route de l'Orme aux Merisiers RD 128, 91190 Saint-Aubin (France)2016
Universite Paris-Sud 11, Ecole Doctorale No. 564 - Physique en Ile-de-France, Laboratoire de Physique Theorique - LPT, UMR 8627, Batiment 210, Universite Paris-Sud XI, F-91405 Orsay Cedex (France); Universite Paris-Saclay, Espace Technologique, Immeuble Discovery, Route de l'Orme aux Merisiers RD 128, 91190 Saint-Aubin (France)2016
AbstractAbstract
[en] The discovery at the LHC of a scalar boson, the properties of which are strongly similar to the ones of the Standard Model Higgs boson, certainly indicates that the main actor of the electroweak symmetry breaking mechanism was found. However, many beyond-the-Standard Model theories predict the existence of such a particle coming from a richer sector. Measuring the properties of the discovered scalar will tell us whether or not it is the same particle as the one predicted by the Standard Model. To this aim we use a model-independent approach through a Higgs Effective Field Theory (EFT) framework to parameterize the deviations of its couplings to matter from the Standard Model. We focus on a Higgs EFT framework based on a dimension-6 effective Lagrangian, including both CP-even and CP-odd operators. We first attempt at putting constraints on a part of the effective Wilson coefficients relevant for Higgs physics at the LHC, using the latest Higgs rates data from the Run-I of the ATLAS and CMS experiments, as well as electroweak precision data from the LEP, SLC and Tevatron. We show that the current data is able to significantly constrain the CP-even and some CP-odd operators of the effective Lagrangian. We then move on to the study of possible exotic Higgs decays, that can only be generated as a consequence of the effective dimension-6 operators (generated from unknown new physics) and not from within the Standard Model alone, and derive upper bounds on these operators given the present experimental limits. Finally we analyse some of the limitations of the effective approach by comparing predictions on some Higgs processes at tree-level in EFT with respect to predictions at tree and 1-loop level on the same processes computed in a simple class of Standard Model extensions known as 'Two-Higgs doublet models'. (author)
[fr]
La decouverte au LHC d'un boson scalaire possedant des proprietes fortement similaires a celles du boson de Higgs du Modele Standard, indique certainement que l'acteur principal du mecanisme de la brisure de symetrie electrofaible a ete trouve. Cependant, plusieurs theories au-dela du Modele Standard predisent l'existence d'une particule similaire provenant d'un secteur plus riche. La mesure des proprietes du boson scalaire decouvert nous permettra de savoir si celui-ci correspond ou non a la particule predite par le Modele Standard. Pour ce faire, nous utilisons une approche modele independante via le cadre d'une theorie des champs effective (TCE) pour le boson de Higgs, afin de parametrer les deviations de ses couplages a la matiere par rapport au Modele Standard. Nous nous focalisons sur une theorie basee sur un Lagrangien effectif de dimension 6, qui inclut a la fois des operateurs de Charge-Parite paire et impaire. Dans un premier temps nous tentons d'obtenir des contraintes sur une partie des coefficients effectifs de Wilson, pertinents pour la physique du boson de Higgs au LHC, en utilisant les dernieres donnees de taux du Higgs provenant du Run-1 des experiences ATLAS et CMS, ainsi que des donnees de precision electrofaibles du LEP, SLC et du Tevatron. Nous montrons que les donnees actuelles sont capables de contraindre de maniere significative les operateurs de CP paire ainsi que certains operateurs de CP impaire du Lagrangien effectif. Dans un second temps nous etudions de possibles desintegrations exotiques du boson de Higgs, qui ne sont generees qu'en tant que consequence des operateurs effectifs de dimension 6 (generes par de la nouvelle physique inconnue) et non par le Modele Standard seul. Les limites experimentales actuelles nous permettent de placer des bornes superieures sur ces operateurs. Pour finir nous analysons certaines limitations de l'approche effective, par la comparaison de certains processus avec boson de Higgs a l'ordre des arbres dans la TCE, avec les predictions pour les memes processus calcules a l'arbre et a une boucle, dans une classe simple d'extensions du Modele Standard connue sous le nom de 'Two-Higgs doublet models'. (auteur)Original Title
Recherche de nouvelle physique au LHC a partir d'une theorie des champs effective pour le boson de Higgs
Primary Subject
Source
9 Feb 2016; 213 p; 176 refs.; Available from the INIS Liaison Officer for France, see the INIS website for current contact and E-mail addresses; These de doctorat en Sciences de l'Universite Paris-Saclay, Specialite: Physique Theorique
Record Type
Miscellaneous
Literature Type
Thesis/Dissertation
Report Number
Country of publication
Reference NumberReference Number
INIS VolumeINIS Volume
INIS IssueINIS Issue