Contribution à l’étude de la production et de la désintégration aux ordres supérieurs de e +e − → Z + Higgs

Abstract

À ce jour, le Modèle Standard (MS) de la physique des particules est largement accepté comme la théorie la plus fondamentale du champ quantique qui est entièrement compatible avec les mesures précises effectuées lors des expériences des collisionneurs de particules. Malgré cet énorme succès, le modèle standard ne fournit pas de réponses à toutes les questions en suspens de la physique fondamentale. Afin de surmonter cette lacune, des théories au-delà du modèle standard sont étudiées. Dans cette thèse, nous calculons des corrections d’ordre supérieur aux observables dans les secteurs de Higgs étendus du Modèle à deux doublets de Higgs (2HDM). Nous effectuons la renormalisation électrofaibles complète de tous les paramètres indépendants des théories et présentons plusieurs schémas de renormalisation différents pour les angles de mélange scalaires des secteurs de Higgs étendus. Les corrections complètes à une boucle, à la fois les corrections faibles et électrodynamique (QED), du processus e +e − → Zφ (φ = h 0 , H0 ) dans le modèle à deux doublets de Higgs (2HDM) dans les usines de productions des Higgs sont bien présentés. Jusqu’au niveau O(αEM), les corrections virtuelles sont évaluées à l’aide des packages FeynArts/FormCalc. Les corrections d’émissions réelles sont calculées à l’aide du module de calcul de diagramme de Feynman (FDC) et les divergences colinéaires sont régularisées par les fonctions de structure de l’électron. En utilisant les packages FeynArts/FormCalc et FDC, nous étudions les corrections dans le Modèle Standard et le modèle à deux doublets de Higgs (2HDM), respectivement. Après avoir pris en compte les contraintes expérimentales des données actuelles au LHC, nous proposons quatre scénarios de référence intéressants pour les futurs collisionneurs. En utilisant ces scénarios de référence, nous évaluons l’écart de ∆σ(e +e − → Zφ) par rapport à leurs valeurs du modèle standard. Nous examinons également les désintégrations φ → bb¯ et φ → τ +τ −, qui peuvent recevoir une importante contribution électrofaible des couplages triples de Higgs absents dans le modèle standard. On constate que pour ces scénarios de référence, les corrections électrofaible et réelles sont considérables et pourraient être mesurées à un futur collisionneur e +e − comme l’ILC, le CLIC et le CEPC.