Phenomenology of flavour violation in supersymmetric models

Phénomenologie de la violation de saveur dans les modèles supersymétriques Malgré l'absence de signatures expérimentales, les extensions supersymétriques du modèle standard de la physique des particules sont encore considérées parmi les plus attractives. La supersymétrie permet entre autres de résoudre le problème de la hiérarchie électrofaible, favorise l'unification des couplages de jauge nécessaire à une construction réaliste d'une théorie de grande unification, et propose des candidats viable à la matière noire.Une des caractéristiques générale des extensions supersymétriques est de présenter une structure de saveur nouvelle, pouvant entraîner de larges contributions dans les observables de violation de la saveur. L'étude de certaines de ces structures et de leurs conséquences expérimentales est l'objet de ce manuscrit.Ce manuscrit débutera avec une introduction générale au modèle standard de la physique des particules et de ses extensions supersymétriques avant de présenter trois projets de recherche.Dans le premier travail exposé, nous aborderons des approches permettant d'identifier la structure de saveur dans le secteur des squarks (partenaire supersymétrique des quarks). Ces méthodes, pionnières pour la problématique, reposent sur l'observation hypothétique d'un squark et utilisent des méthodes d'inférence statistique et de "machine learning". Bien qu'il ne s'agisse que d'une première approche, les résultats sont encourageants et la méthode pourrait être développée en cas d'observation réelle d'un état semblable à un squark aux collisionneurs.Nous discuterons ensuite de contraintes et conséquences expérimentales présentes dans des modèles de grande unification du type SU(5) avec symétrie de saveur. Dans ce contexte, nous discuterons de modèles inspirés par le groupe A_4. Cette analyse propose une exploration de l'espace des paramètres de ce type de modèles en incluant les contraintes expérimentales de saveur ainsi que la densité relique de matière noire. Les résultats confirment que le secteur leptonique est bien plus contraignant que le secteur hadronique. En addition, plusieurs particularités émergent lors d'une exploration simultanée de l'ensemble des paramètres conduisant à un espace autorisé par les contraintes plus important que dans le cas d'étude ne variant qu'un paramètre à la fois.Finalement, le dernier chapitre de ce manuscrit sera dédié à la discussion d'extensions du modèle standard incluant des leptoquarks. Ces extensions, non nécessairement supersymétriques, ont reçu un regain d'attention ces dernières années, en particulier suite à des mesures qui suggéreraient l'existence de structure non universelle de saveur leptonique. Nous discuterons de ces extensions dans le contexte des symétries discrètes de saveur qui peuvent conduire à des structures de couplages très prédictifs. Enfin, une méthode indépendante de modèles sera proposée pour obtenir une liste de groupes candidats à la reproduction de ces structures de couplages et de mélange fermionique du modèle standard de façon simultanée.