Search for ttH(bb) Production in the Lepton + Jets Channel and Quark Flavour Tagging with Deep Learning at the ATLAS Experiment

Recherche de la production ttH(bb) dans le canal lepton+jets et étiquetage de quarks de saveur lourde par apprentissage profond dans l'expérience ATLAS ATLAS et CMS ont récemment découvert le processus de production ttH en utilisant les données prises durant le RUN II du LHC. Le processus ttH(bb) permet de mesurer directement le couplage de Yukawa du quark top, qui est le couplage fermion-Higgs le plus grand du modèle standard et joue donc un rôle important dans la physique du boson du Higgs.L'état final de ce processus contient au moins 4 jets provenant de quarks b ce qui nécessite d'établir une stratégie d'analyse avancée ainsi que de développer des méthodes sophistiquées pour l'identification des jets provenant de quarks b. L'étiquetage des quarks b n'est pas seulement crucial pour l'analyse ttH(bb), mais aussi pour la plupart des analyses de physique au sein de l'expérience d'ATLAS. La ré-optimisation de l'étiquetage des quarks de saveurs lourdes basé sur un apprentissage profond dans ATLAS est présentée dans cette thèse pour deux collections de jets différentes. Diverses améliorations ont été apportées, entraînant une augmentation importantes des performances allant jusqu'à un facteur deux dans certaines régions de l'espace des phases.L'analyse ttH(bb) est effectuée en utilisant 139 fb-1 de données enregistrées par ATLAS durant le RUN II à une énergie dans le centre de masse de √s=13 TeV.L'intensité du signal, qui est le rapport entre la section efficace mesurée et la section efficace prédite par le modèle standard, a été mesurée à 0,43+0,20/-0,19(stat.)+0,30/-0,27(syst.) avec une signification observée (prévue) de 1,3 (3,0) déviations standard pour la mesure de la section efficace inclusive. En outre, une mesure simplifiée de la section efficace utilisant des gabarits Monte Carlo en fonction de l'impulsion transverse du boson de Higgs est effectuée.Cette mesure est limitée par la difficulté de simuler correctement le bruit de fond dominant ttbar+bb ainsi que par de grandes incertitudes systématiques.