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JJC, Saumur, 10-15 dec 2000 A. Besson, F. Déliot, M. Ridel 1
L’expérience L’expérience au Tevatron : au Tevatron :Recherche de particules supersymétriquesRecherche de particules supersymétriques
L’expérience L’expérience au Tevatron : au Tevatron :Recherche de particules supersymétriquesRecherche de particules supersymétriques
• à Fermilab vers Chicago Collisionneur p-pbar à 2 TeV
• Forte implication française : Orsay, Paris, Saclay, Grenoble, Marseille, Lyon.
Auguste BESSON (ISN, Grenoble) doubles productions et R-parité violéeFrédéric DÉLIOT (CEA, Saclay) productions résonantes en R-parité violéeMélissa RIDEL (LAL, Orsay) squarks et gluinos en R-parité conservée
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L’expérience au TevatronL’expérience au Tevatron
• La Supersymétrie (A.B.)
• Le Tevatron et le détecteur DØ (M.R.)
• Hardware : – Mesure de pureté de l’Argon liquide (A.B.)
• Software– Reconstruction des jets (M.R.)– Reconstruction des muons (F.D.)
• Physique au Tevatron (F.D.)
Auguste BESSON, Frédéric DELIOT, Mélissa RIDELAuguste BESSON, Frédéric DELIOT, Mélissa RIDEL
Introduction
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Limites du Modèle Standard (1)Limites du Modèle Standard (1)
• Succès impressionants• Insuffisances :
– Nombre de familles ?– Paramètres non fixés : CKM, masses …– Brisure de symétrie électro-faible ?– Théorie de la gravitation non incluseThéorie effective à basse énergie d’une théorie plus fondamentale.
Supersymétrie
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• Problème de hiérarchie
• Or
• Si (GUT)
• Réglage fin à 30 décimales…
Limites du Modèle Standard (2)Limites du Modèle Standard (2)
Supersymétrie
22
0
22
0
2~ mmmm
HH
mH
m0
mH
Masse du Higgs effective
Masse non corrigée
Corrections radiatives
GeV10~ 1615
262
GeV10mH Une Nouvelle physique
doit apparaître à l’ordre du TeV
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Une symétrie fermion-boson (1)Une symétrie fermion-boson (1)
• Particule Standard partenaire SUSY– mêmes nombres quantiques– spin différent de ½– Mêmes masses … mais
• Expérimentalement aucune particule SUSY détectée
La SUSY est une symétrie brisée.
Supersymétrie
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Construction d’une théorie SUSYConstruction d’une théorie SUSY
• Particule Standard partenaire SUSY
Générateurs SUSY : spineurs anti-commutatifs
– Action invariante sous une transformation susy
= le lagrangien se transforme comme une derivée totale.
+ algèbre SUSY fermé
+ termes de brisures SUSY “soft” (pas de div.quad.)
Supersymétrie
BosonFermionQFermionBosonQ ||;||
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Le problème de hiérarchie résoluLe problème de hiérarchie résolu
• Les corrections radiatives deviennent:
• Contributions f/b opposées.
• Même pour des differences de masses de l’ordre de 1 TeV,
Les divergences quadratiques disparaissent.
Supersymétrie
22~
2bb
mmm
Les masses des particules SUSY sont attendues à l’ordre du TeV.
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Convergence des constantes de couplages
Convergence des constantes de couplages
Supersymétrie
Modèle Standard Modèle SUSY
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Supersymétrie : NomenclatureSupersymétrie : Nomenclature
• Symbole / Fermion s-fermion / Boson suffixe-ino
Supersymétrie
p~
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Mimimal Supersymmetric Standard Model (MSSM)Mimimal Supersymmetric Standard Model (MSSM)
• Minimal Supersymmetric Standard Model (MSSM) = le plus général.
• MSSM > 100 paramètres (masses, angles de mélanges, CP violating phases, etc.)
Attention à :– Flavor Changing Neutral Current (FCNC)
– Violation CP
• LSP = Lightest SUSY Particle, généralement
Supersymétrie
01
~
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Modèle mSUGRAModèle mSUGRAModèles plus restrictifs Supergravité
(mSUGRA) = Susy locale + gravitation.
5 paramètres:• m0 : masse commune des sfermions à l’échelle GUT• m1/2 : masse commune des jauginos à l’échelle GUT• tan : rapport des valeurs moyennes dans le vide des
doublets de Higgs• Sign : signe du paramètre de mélange des Higgsinos• A0 : couplage trilinéaire commun à l’échelle GUT• Équations du Groupe de Renormalisation donne les masses
des particules SUSY.
Supersymétrie
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• Potentiel SUSY: With
Non conservations des nbs leptoniques ou baryoniques
Définition de la R-parité : Nombre quantique multiplicatif
B=nb Baryonique, L=nb Leptonique, S=spin
R= +1 particule standard R= -1 particule SUSY
• Rp conservée :– Particules SUSY produites par paires– LSP stable candidat pour la matière sombre.
R-paritéR-paritéSupersymétrie
1)(L2S3B
pR
WWW RpVMSSMSUSY
kjiijkkjiijkkjiijkRpV DDUDQLELLW '''
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• R-parité conservée (production par paires):
• Production
résonante en RpV:
• Double production
+ désintégration LSP en RpV:
Production SUSY au TevatronProduction SUSY au TevatronSupersymétrie
llgggqqqpp jijiji
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Qu’est ce qu’il nous faut?Qu’est ce qu’il nous faut?
Supersymétrie
•Un collisionneur et un détecteur
•Un Soft de reconstruction C++
•Des données à analyser
ÉlectronsJetsB-taggingMuons…
de
L ~ 0.5 fb-1 fin 2001L ~ 2.0 fb-1 fin 2002
un II Mars 2001
DémarrageMars 2001
From the remark of Sherlock Holmes “It's a capital mistake to theorize before you have all the evidence”, it follows that physicists are bad detectives.
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