Le Centre national de la recherche scientifique est un organisme public de recherche pluridisciplinaire placé sous la tutelle du ministère de l’Enseignement supérieure et de la Recherche. Créé en 1939 et dirigé par des scientifiques, il a pour mission de faire progresser la connaissance et être utile à la société dans le respect des règles d’éthique, de déontologie et d’intégrité scientifique.

Sujet de thèse :
Titre : Recherche des transitions b → s nu anti-nu avec le tag semi-leptonique à Belle II

Description :
Les désintégrations B → K(*) nu anti-nu sont un endroit formidable pour rechercher la nouvelle physique nécessaire pour compléter le modèle standard de la physique des particules. D'une part, dans le modèle standard, leur taux de désintégration est faible et bien connu, de sorte que l'interférence avec une nouvelle dynamique pourrait modifier son taux de désintégration dans des proportions considérables. D'autre part, les deux neutrinos de l'état final ne sont pas observés directement, de sorte que ces processus sont également sensibles à de nouvelles particules invisibles telles que celles qui pourraient composer la matière noire.

Belle II restera dans un avenir proche la seule expérience permettant d'observer les désintégrations B → K(*) nu anti-nu. Dans cette expérience, des paires de mésons B sont produites dans des collisions électron-positron. Comme les neutrinos du signal ne sont pas détectés, les informations sur les autres mésons B de l'événement (appelés tag B) doivent être utilisées pour contraindre leur cinématique et identifier correctement la désintégration du signal. Il existe actuellement deux stratégies pour reconstruire le tag B : l'approche tagged où le tag B est reconstruit via une désintégration hadronique ou semi-leptonique et l'approche inclusif où le signal est reconstruit en premier et le reste de l'événement est supposé être composé uniquement des autres B. L'approche inclusif permet la plus grande efficacité parmi les trois approches au prix d'une plus faible pureté. Le tag hadronique permet la meilleure pureté et la meilleure résolution de la masse invariante du couple de neutrinos, mais a une faible efficacité. Le tag semi-leptonique a des performances intermédiaires en termes d'efficacité et de pureté. L'expérience Belle II a récemment fourni la première évidence de la désintégration B+ → K+ nu anti-nu en utilisant l'approche inclusif et l'approche tag hadronique [1].

La doctorante ou le doctorant recherchera les désintégrations B → K(*) nu anti-nu en utilisant le tag semi-leptonique. Elle ou il développera également de nouvelles variables cinématiques inspirées des recherches supersymétriques qui exploitent de manière optimale la topologie des particules lourdes produites par paires et se désintégrant de manière semi-invisible [2].

La doctorante ou le doctorant doit avoir des compétences en physique des particules, en analyse et en informatique (ROOT, Python, C++) et doit être capable de communiquer en anglais (niveau B2/C1 selon le cadre européen commun de référence pour les langues). Une expérience en physique B serait un avantage mais n'est pas obligatoire.

[1] https://arxiv.org/abs/2311.14647
[2] https://arxiv.org/abs/2209.03387

Contexte :
L’Institut Pluridisciplinaire Hubert CURIEN (IPHC), unité mixte de recherche sous cotutelle du C
Voir plus sur le site emploi.cnrs.fr...

Le Centre national de la recherche scientifique est l’une des plus importantes institutions publiques au monde : 34 000 femmes et hommes (plus de 1 000 laboratoires et 200 métiers), en partenariat avec les universités et les grandes écoles, y font progresser les connaissances en explorant le vivant, la matière, l’Univers et le fonctionnement des sociétés humaines. Depuis plus de 80 ans, y sont développées des recherches pluri et interdisciplinaires sur tout le territoire national, en Europe et à l’international. Le lien étroit que le CNRS tisse entre ses missions de recherche et le transfert vers la société fait de lui un acteur clé de l’innovation en France et dans le monde. Le partenariat qui le lie avec les entreprises est le socle de sa politique de valorisation et les start-ups issues de ses laboratoires (près de 100 chaque année) témoignent du potentiel économique de ses travaux de recherche.

Contraintes et risques :

Le candidat ou la candidate doit être diplômé(e) d’un mastère 2 ou d’un diplôme comparable internationale. Les applications doivent inclure un CV, une lettre de motivation ainsi que le relevé des notes obtenues en Mastère 1 et 2.
Compétences :
- Niveau avancé en programmation Python et C++.
- Un très bon niveau en anglais de niveau B2/C1 selon le cadre européen commun de référence pour les langues