Le modèle standard (SM) est une théorie auto cohérente expliquant les particules élémentaires et leurs interactions. Le grand collisionneur de hadron ou Large Hadron Collider (LHC) a été construit au CERN pour mesurer avec précision les paramètres du SM et en chercher la dernière particule, le boson de Higgs. Le détecteur polyvalent ATLAS, mis en place auprès d’un de ses points d’interaction, couvre la quasi-totalité de l’angle solide et peut détecter les particules issues de collisions proton-proton (pp). Un très grand nombre d’événements ttbar y sont produits et permettent des mesures précises des propriétés du quark top. Les événements contenant exactement deux leptons isolés de charges opposées, au moins deux jets de haute impulsion transverse et une grande énergie manquante, sont considérés comme événements signal ttbar di-leptonique. Pour supprimer le fond, au moins un jet doit être étiqueté de type b. Ce canal a un rapport de branchement plus faible que d’autres canaux mais ses caractéristiques permettent de rejeter significativement le fond QCD et WJet.Cette thèse présente la mesure différentielle de la corrélation de spin ttbar et de l’hélicité du boson W avec les 4.6 fb-1 de données de collisions pp à 7TeV enregistrées en 2011. Les deux mesures appliquent une méthode bayésienne de dé-convolution pour extraire la «vraie» distribution de parton de celle «observée». La régularisation est étudiée dans les différentes analyses. Le spectre différentiel de corrélation de spin combiné de saveur dé-convolué est en accord avec les prédictions NLO SM. Les fractions F0, FL et FR, d’helicité combinée de saveur, du boson W sont également compatibles avec les valeurs NLO SM. / The Standard Model (SM) is a self-consistent theory that explains the elementary particles and interactions. To further confirm the SM theory, the Large Hadron Collider (LHC) was built at CERN to accurately validate the SM and search for the last SM particle, the Higgs boson. The multipurpose ATLAS detector is set up at one of the LHC interaction point. Nearly covering the whole solid angle, it detects particles over a wide range of energies with well-designed sub-detectors to record proton-proton (pp) collision up to a 14TeV center-of-mass energy and a luminosity of 1034 cm-2 s-1. A large number of ttbar events are produced and can be used for precise top quark property studies. Events that decay in exactly two opposite sign isolated leptons, at least two high transverse momentum jets and large missing energy are considered as di-leptonic t tbar signal events. To suppress the background, at least one of jets must be b-tagged. This channel has a lesser branching ratio with respect to other channels but its features allow to reject the QCD and W+jet backgrounds significantly.This thesis presents the differential measurement of ttbar spin correlation and W boson polarization using the 4.6 fb-1 7TeV pp collision data recorded in 2011. Both of the measurements apply Bayesian unfolding algorithm to extract the parton "true" spectrum from the "observed" one. The regularization is well studied in the different analyses. The combined unfolded spectrum of ttbar spin correlation agrees with the SM NLO prediction at differential level. The extracted W boson helicity combined results of F0, FL and FR fractions are also consistent with SM NLO values.

Cette thèse présente le mesure des sections efficaces de production WW MS et la détermination des couplages triples (TGCs) correspondants en utilisant ces 4.7 ${rm fb}^{-1}$ de donnes 2011 de collision $pp$. Ces mesures permettent un test contraignant du secteur 'électrofaible non abélien $SU(2) times U(1)$ du Modèle Standard; donnent l'opportunité de sonder la nouvelle physique `a travers les couplages triples anormaux de bosons de jauge (aTGCs) qui seront observés dans la distribution des variables cinématiques des WW produits ou de leurs produits de désintégration finaux dans le secteur de haute 'énergie; et permettent d'avoir une bonne compréhension du bruit de fond irréductible dans la recherche du boson de Higgs dans le canal de d'esint'egration $H rightarrow W^{+}W^{-}$.Ce travail de th`ese donne un base solide pour les mesures `a venir de la production WW avec les $sim$25 ${rm fb}^{-1}$ de luminosité intègré de donnes a 8 TeV prévue pour la fin 2012, qui conduiront vers une amélioration de la précision et des limites plus strictes sur les aTGCs. / This thesis presents a measurement of the SM WW production cross section and the determination of the corresponding limits on anomalous triple gauge boson couplings (aTGCs), using the 2011 4.7 ${rm fb}^{-1}$ $pp$ collisions data at 7 TeV collected in 2011. The measurement allows for a stringent test of the non-Abelian $SU(2) times U(1)$ SM electroweak sector and probes new physics that could manifest itself through aTGCs that may alter the observed production cross section or kinematic distributions. This measurement also provides a good understanding of the irreducible background in searches for the Higgs boson through the $Hrightarrow W^{+}W^{-}$ decay channel.This thesis work has laid a solid foundation for further measurements of the WW production with the $sim$25 ${rm fb}^{-1}$ integrated luminosity 8 TeV recorded data expected by the end of 2012, which will further improve the precision and yield more stringent limits on the aTGCs.

Le détecteur ATLAS, auprès du Grand collisionneur de hadrons (LHC), est un détecteur polyvalent destiné à la découverte de nouvelle physique et de phénomènes nouveaux, tout en fournissant également une bonne occasion de comprendre le comportement à haute 'énergie du Modèle Standard (MS), cadre théorique bien établi qui d'écrit les particules élémentaires et leurs interactions sauf la gravité. Le LHC est le plus grand accélérateur de particule au monde conçu pour fournir des collisions frontales proton-proton 'a l'énergie encore jamais obtenue de 14 TeV dans le centre de masse pour une luminosité crée de 1034 cm−2s−1. Le LHC fonctionne aussi en mode ion lourd avec des collisions de noyaux de plomb d'une énergie de 574 TeV (92.0 J) par nucléon (2.76 TeV par paire de nucléon) et une luminosité de 1027 cm−2s−1. Le LHC et ATLAS fonctionnent superbement bien depuis 2008. En 2011, l'expérience ATLAS a recueillie 4.7 fb−1 de données de collision pp 'a 7 TeV et prévois d'enregistrer encore 25 fb−1 de donn'ees 'a 8 TeV d'ici la fin de l'année 2012. Cette thèse présente le mesure des sections efficaces de production W+W− MS et la détermination des couplages triples (TGCs) correspondants en utilisant ces 4.7 fb−1 de données 2011 de collision pp. Ces mesures permettent un test contraignant du secteur électrofaible non abélien SU(2) × U(1) du Modèle Standard; donnent l'opportunité de sonder la nouvelle physique 'a travers les couplages triples anormaux de bosons de jauge (aTGCs) qui seront observés dans la distribution des variables cinématiques des W+W− produits ou de leurs produits de d'désintégration finaux dans le secteur de haute énergie; et permettent d'avoir une bonne compréhension du bruit de fond irréductible dans la recherche du boson de Higgs dans le canal de d'désintégration H ! W+W−. Ces mesures de la production W+W− sont basées sur l'analyse des canaux de désintégration purement leptoniques avec les états finals e e , e μ and μ μ . Les principaux bruits de fond au signal W+W− sont Z+jets, W+jets, top et les autres productions dibosoniques que sont, WZ, ZZ et W/Z+ . Les bruits de fond Z+jets, W+jets et top sont estimés en utilisant des techniques dédiées et orientées données tandis que les bruits des autres canaux di-bosoniques sont estimés à partir de simulation Montevi Carlo. Un total de 1325 candidats sont sélectionnés avec un bruit de fond total estimé à 368.5 ± 60.9. La section efficace correspondante mesurée est 51.9 ±2.0 (stat) ±3.9 (syst) ±0.9 (lumi) pb. Ce résultat est compatible avec la prédiction Next-to-Leading Order (NLO) du Modèle Standard de 44.7+2.1 −1.9 pb et surpasse la précision des résultats des expériences auprès de l'accélérateur Tevatron. Les sections efficaces fiducies de chaque canal sont également mesurées et une première distribution différentielle en impulsion transverse du lepton dominant est extraite. Finalement, les TGCs des vertex WWZ etWW sont explorés en comparant le spectre en impulsion transverse observé dans le signal W+W− pour le lepton dominant aux prédictions théoriques incluant les couplages triples anormaux. Pour une coupure = 6 TeV, une limite de confiance à 95% est donnée sur kZ et Z dans les intervalles [−0.061, 0.093] et [−0.062, 0.065], respectivement (Equal Coupling Scenario). Ces limites sont plus strictes que celles données par les expériences auprès de l'accélérateur Tevatron et compétitives avec celles données par les expériences auprès de l'accélérateur LEP. Ce travail de thèse donne un base solide pour les mesures à venir de la production W+W− avec les 25 fb−1 de luminosité intégrée de données 'a 8 TeV prévue pour la fin 2012, qui conduiront vers une amélioration de la pr'ecision et des limites plus strictes sur les aTGCs.