Test of Lepton Flavour Universality using the B0 to D* tau nu decays at LHCb - Archive ouverte HAL
Theses Year : 2020

Test of Lepton Flavour Universality using the B0 to D* tau nu decays at LHCb

Test de l'universalité de la saveur leptonique en utilisant les désintégrations B0 en D* tau nu à LHCb

Abstract

This thesis presents the measurement of the $\rdstar \equiv \frac{BR(B^0 \to D^{*-} \tau^+ \nu_\tau})}{BR(B^0 \to D^{*-} \mu^+ \nu_mu})}$ ratio with 2\invfb of $pp$ collisions collected at $\sqs=13\tev$ by \lhcb during 2015-2016 using 3-prong tau decays. The study comprises a test of the Lepton Flavour Universality in \btoclnu decays to help resolve the tension between the Standard Model $R(D^*)$ estimation and the experimental results from the B-factories and LHCb. The analysis builds upon a previous LHCb measurement with a new dataset and improved techniques. Most importantly, a novel fast simulation technique, ReDecay, is used to generate large simulated samples and Multivariate Analysis techniques are exploited in signal selection. Since the analysis has yet to undergo an internal LHCb review, and several systematic uncertainties must be computed, the $R(D^*)$ value is blinded. Nonetheless, nearly complete documentation of the analysis is presented in this thesis. The current relative statistical uncertainty on the $R(D^*)$ is 5.56\%.
Cette thèse présente la mesure du rapport $R(D^*) = \equiv \frac{BR(B^0 \to D^{*-} \tau^+ \nu_\tau})}{BR(B^0 \to D^{*-} \mu^+ \nu_mu})}$ avec les données accumulées par l'expérience LHCb en 2015 et 2016, en utilisant les désintégrations du tau en trois pions. L'étude comprend un test de l'universalité de la saveur leptonique dans les désintégrations $b \to c \ell \nu$ pour aider à résoudre la tension entre l'estimation de $R(D^*)$ dans le Modèle Standard et les résultats expérimentaux des usines à $B$ et de LHCb. L'analyse s'appuie sur une mesure précédente effectuée dans LHCb avec un nouvel ensemble de données et des techniques améliorées. En particulier, une nouvelle technique de simulation rapide, ReDecay, est utilisée pour générer de nombreux échantillons simulés ainsi que les techniques d'analyses multivariées sont exploitées dans la sélection des candidats. Étant donné que l'analyse n'a pas encore fait l'objet d'une revue interne dans la collaboration LHCb et que plusieurs incertitudes systématiques doivent être calculées, la valeur du $R(D^*)$ est cach\'ee. Néanmoins, une documentation presque complète de l'analyse est présentée dans cette thèse. L'incertitude statistique relative sur \rdstar est \'egale actuellement \`a 5,56\%.
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Dates and versions

tel-03100295 , version 1 (06-01-2021)

Identifiers

  • HAL Id : tel-03100295 , version 1

Cite

Dawid Gerstel. Test of Lepton Flavour Universality using the B0 to D* tau nu decays at LHCb. High Energy Physics - Experiment [hep-ex]. AMU - Aix Marseille Université, 2020. English. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-03100295⟩
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