La mesure de la phase phis violant la symétrie CP dans les désintégrations Bs -> J/psi phi est une des analyses phares de l'expérience LHCb. Le Modèle Standard prédit cette observable avec une faible incertitude théorique. La présence de Nouvelle Physique notamment dans les diagrammes en boucle de l'oscillation Bs - anti Bs peut significativement modifier la mesure de cette phase. Durant cette thèse, nous avons participé à différents aspects de l'analyse des désintégrations Bs -> J/psi phi. Nous avons proposé une sélection multi-variables, basée sur un algorithme d'arbres de décision boostés. Cette nouvelle sélection augmente le nombre de signal Bs -> J/psi phi de 19% mais nécessite une correction temporelle. Une étude portant sur l'origine des distorsions angulaires caractéristiques des désintégrations Bs -> J/psi phi a aussi été menée. Il s'avère que la principale source de distorsion est la géométrie du détecteur LHCb. Nous avons aussi contribué à un autre élément clef de cette analyse : l'étiquetage de la saveur. Afin de connaître la saveur initiale des mésons B, un algorithme d'étiquetage a été développé. Il exploite les traces chargées provenant du hadron B de côté opposé. Nous avons participé à son optimisation ainsi qu'à son étalonnage en étudiant les désintégrations Bd -> J/psi K*. En utilisant l'intégralité des données enregistrées en 2011, soit 1 fb-1, après optimisation et calibration de cet algorithme, la puissance d'étiquetage dans le canal Bs -> J/psi phi est : (2.29 +- 0.07 +- 0.26) %. La valeur de phis mesurée est alors : \phis = -0.001 +- 0.101 +- 0.027 rad dans les désintégrations Bs -> J/psi phi. L'analyse combinée de Bs -> J/psi phi avec les désintégrations Bs -> J/psi \pi+ \pi- donne la meilleure mesure mondiale de \phis = -0.002 +- 0.083 +- 0.027 rad. Cette mesure est compatible avec le Modèle Standard, mais ses incertitudes laissent possible la présence de Nouvelle Physique.

La mesure de la phase phis violant la symétrie CP dans les désintégrations B_s -> J/psi phi est une des analyses phares de l'expérience LHCb. Le Modèle Standard prédit cette observable avec une faible incertitude théorique. La présence de Nouvelle Physique notamment dans les diagrammes en boucle de l'oscillation B_s - B_sbar peut significativement modifier la mesure de cette phase. Durant cette thèse, nous avons participé à différents aspects de l'analyse des désintégrations B_s -> J/psi phi. Nous avons proposé une sélection multi-variable, basée sur un algorithme d'arbres de décision boostés. Cette nouvelle sélection augmente le nombre de signal B_s -> J/psi phi de 19% mais nécessite une correction temporelle. Une étude portant sur l'origine des distorsions angulaires caractéristiques des désintégrations B_s -> J/psi phi a aussi été menée. Il s'avère que la principale source de distorsion est la géométrie du détecteur LHCb. Nous avons aussi contribué à un autre élément clef de cette analyse : l'étiquetage de la saveur. Afin de connaître la saveur initiale des mésons B, un algorithme d'étiquetage a été développé. Il exploite les traces chargées provenant du hadron B de côté opposé. Nous avons participé à son optimisation ainsi qu'à son étalonnage en étudiant les désintégrations B_d -> J/psi K*. En utilisant l'intégralité des données enregistrées en 2011, soit 1 fb^{-1}, après optimisation et calibration de cet algorithme, la puissance d'étiquetage dans le canal B_s -> J/psi phi est : (2.29 +- 0.07 +- 0.26) %. La valeur de phis mesurée est alors : phis = -0.001 +- 0.101 +- 0.027 rad dans les désintégrations B_s -> J/psi phi. / The measurement of the CP violating phis phase in the B_s -> J/psi phi decays is one of the main goals of the LHCb experiment. The predicted value of this observable by the Standard Model has a small theoretical uncertainty. New Physics could significantly modify this measurement, with the presence of new particles in the B_s-B_sbar oscillation's box diagrams. During this thesis, we participate to many aspects of B_s -> J/psi phi analysis. We proposed a multivariate selection, based on a boosted decision trees algorithm. This new selection adds 19% signal B_s -> J/psi phi but it needs a time correction. We studied the main sources of angular distorsions of B_s -> J/psi phi decays. We found that the detector's geometry has the most important impact on the angular distributions. We participated to another key element of the phis analysis : the flavour tagging. In order to determine the initial B flavour, a tagging algorithm has been developped. It exploits charged tracks originating from the b-hadron opposite to the signal B-meson. We participated to its optimization and calibration, by studing the B_d -> J/psi K* channel. With 1 fb^{-1} corresponding to the whole 2011 data, after the optimization and calibration of this algorithm, the tagging power is measured in the B_s -> J/psi phi channel : (2.29 +- 0.07 +- 0.26) %. The phis measurement in the B_s -> J/psi phi channel is : phis = -0.001 +- 0.101 +- 0.027 rad. The combined analysis of B_s -> J/psi phi and B_s -> J/psi pi^+ pi^- decays gives the most precise measurement of phis = -0.002 +- 0.083 +- 0.027 rad. This measurement is compatible with the Standard Model, but there is still room for New Physics.

L'objectif de la thèse est de proposer une procédure pour l'étalonnage de l'algorithme d'étiquetage de la saveur de l'expérience LHCb. Cet algorithme est fondamental pour de nombreuses mesures de paramètre de la violation de la symétrie CP. La mesure de référence est celle de sin(2b) car ce paramètre est très bien connu. Dans la première partie de ce document, nous présentons le cadre théorique du travail, avec une présentation de l'origine des observables de violation de la symétrie CP dans le Modèle Standard de la physique des particules. La deuxième partie présente le détecteur LHCb, avec une revue de ses sousdétecteurs. La troisième partie montre l'algorithme d'étiquetage de la saveur, avec une présentation des estimateurs choisis, ainsi que la procédure d'optimisation utilisée. Cette partie donne enfin les performances attendues. Le chapitre suivant présente l'étude de la sélection d'un canal de contrôle utilisé pour l'optimisation de l'algorithme. La cinquième partie présente la procédure d'extraction de la fraction de mauvais étiquetage depuis un autre canal de contrôle. Cette fraction de mauvais étiquetage est un paramètre fondamental de l'algorithme. Enfin, le dernier chapitre montre comment cette fraction de mauvais étiquetage est utilisée dans la mesure de sin(2b), et quels sont les conséquences d'une erreur sur cette fraction. On montre qu'avec une année de prise de données, la sensibilité à sin(2b) est suffisante pour contrôler l'algorithme. Mots clés : étalonnage, étiquetage de la saveur, LHCb, fraction de mauvqais étiquetage, violation de la symétrie CP, sin(2b), maximum de vraisemblance