Dans cette thèse, je présente ma contribution à l'étude des propriétés du boson de Higgs. Mon travail a consisté à combiner les différentes analyses de recherche du boson de Higgs prévu par le modèle standard pour en extraire une mesure des taux de productions, de désintégrations et des couplages. Par exemple, le taux de production inclusif du boson de Higgs mesuré avec le détecteur ATLAS a été mesuré. Ces mesures peuvent également s'interpréter dans le contexte de modèle au-delà du modèle standard telle que les modèles composites ou les modèles de type MSSM avec le hMSSM. J'ai également participé à l'étude des performances d'un algorithme de particle flow dans le cadre de la recontruction de jets possédant un grand rayon. Mes contributions aux analyses de recherche d'un boson de Higgs pseudo-scalaire se désintégrant en un boson Z et un boson de Higgs et la recherche du boson produit en association avec un boson Z et se désintégrant en une paire de quarks b sont également montrées. / In this thesis, I show my contribution to the study of the properties of the Higgs boson. My work has consisted in combining the different searches of the Standard Model Higgs boson to measure the rate of production, decay and the couplings. For example, the overall rate of production measured with the ATLAS dectector has been measured. These measurements can also be interpreted in the constext of models beyond the standard model such that composite models or models inspired from the MSSM (hMSSM). I have also participated to the studies of the performance of a particle flow algorithm to reconstruct the jet with a large radius. My contribution to the search of a pseudoscalar Higgs boson decaying into a Z boson and a Higgs boson and the search of the standard model Higgs boson produced in association with a Z boson and decaying into a pair of b quarks are also shown.

L’information quantique peut être traitée sur différents types de systèmes physiques. Elle peut également être traitée selon deux façons fondamentalement différentes, en usant soit des variables discrètes, soit des variables continues. Dans cette thèse, nous nous concentrons sur l’optique quantique en variables continues et les expériences étudiées sont basées sur l’utilisation de photons. Après une introduction à quelques notions de base de la mécanique quantique, nous présentons un protocole sous-universel d’informatique quantique, appelé Boson Sampling, précédé d’une partie exposant des éléments de théorie de la complexité nécessaires pour comprendre la preuve de supériorité quantique de ce protocole. Puis, nous proposons un modèle pour décrire la création de qudits intriqués dans une expérience réalisée au sein de notre équipe. Enfin, la dernière partie de cette thèse présente une interprétation physique plus fondamentale des résultats obtenus lors d’expériences de type Hong-Ou-Mandel avec des filtres en fréquence devant les photodétecteurs, et montre qu’il s’agit d’une partie d’un état chat de Schrödinger produit par post-sélection. / Quantum information can be processed on differents types of physical systems. It can also be processed in two fundamentally different ways, using either discrete or continuous variable implementations. In this thesis, we concentrate on quantum optics in continuous variables and the studied experiments are based on the use of photons. After an introduction to some basic notions of quantum mechanics, we present a subuniversal protocol of quantum computing, named Boson Sampling, preceded by a part exposing elements of complexity theory which are necessary to understand the quantum superiority proof of this protocol. Then, we propose a model to describe the creation of entangled qudits in an experiment done in the team. Finally, the last part of this thesis presents a more fundamental physical interpretation of the results obtained during Hong-Ou-Mandel experiments with frequency filters in front of the photodetectors, and shows that we have a part of a Schrödinger cat state, produced by postselection.

The Standard Model of elementary particles (SM) predicts the existence of a neutral scalar Higgs boson. However, there are also extensions of the SM (such as the MSSM) in which a number of Higgs bosons is predicted. Especially the additional presence of pseudoscalar and charged Higgs bosons represents one of the crucial differences between the SM and its exten- sions. This work develops a method for determination of the spin and parity of the Higgs boson in several H → ττ decays, namely: H→ τ+ τ− → (h+ ντ )(h− ¯ντ ), H→ τ+ τ− → ( + ντ ¯ν )(π− ¯ντ ) and H→ τ+ τ− → ( + ντ ¯ν )( − ¯ντ ν ), where h denotes π or ρ meson. The method is based on the angular and energy correlations of charged final products from the decays mentioned above. Additionally, the work studies the possibility of signal (Higgs boson decay) and background (Z → ττ decay) discrimination, when one considers a decaying boson with spin 1. All calcula- tions are done in the leading order of perturbation theory. 1

The ATLAS experiment is one of the two general-purpose detectors at the Large Hadron Collider (LHC) at the European Organisation for Nuclear Research (CERN) in Switzerland. ATLAS is designed for precision mea- surements of particle properties, the search of the Higgs boson and new physics beyond the Standard Model. The experiment got worldwide atten- tion in 2012, when after the collaborative efforts with the CMS experiment the Higgs boson discovery was announced. After the discovery, the preci- sion measurements of its properties became one of the main objectives of the LHC physics programme, since a potential observation of deviations from the Standard Model predictions might lead to the discovery of new physics. In this thesis, the measurements of the Higgs boson production cross-sections in the H → ττ decay channel are presented. Based on the proton-proton collision data collected at the centre-of-mass energy of 13 TeV in years 2015 and 2016, the signal over the expected background from the other Standard Model processes is established with the observed significance of 4.4σ. Com- bined with the data collected at 7 and 8 TeV, the observed signal significance amounts to 6.4σ, which constitutes a single experiment observation of the H → ττ decays by ATLAS. All presented results are found to be consistent with...

Dans ce manuscrit sont décrits trois aspects de mon travail de thèse auprès de l’expérience ATLAS. Le premier est consacré à l’extraction des corrections sur l’étiquetage de jets issus de quarks beauté, appliquées aux simulations afin de mieux décrire les données expérimentales. Le second est l’étude de la désintégration du boson de Higgs en paire de quarks beauté. Le dernier aspect est la recherche de nouvelle physique à travers l’interaction d’un quark top et d’un boson de Higgs. Mon implication dans la collaboration ATLAS a commencé avec la mise `a jour de la calibration pseudo continue des techniques d’identification de jets issus de quarks beauté (b-jets). La calibration pseudo continue de l’étiquetage des b-jets (b-Tagging) dans l’expérience ATLAS a été développée durant le run 1 du LHC. Une mise à jour du code a été effectuée. Les incertitudes sur la calibration pseudo continue du b-Tagging sont dominées par les sources d’erreur systématique. Le second sujet de la thèse est la recherche du boson de Higgs dans son canal de désintégration en quarks beauté, produit en association avec un boson vecteur (VH(bb)). J’ai notamment participé à l’étude du canal pp ! ZH, dans lequel un boson Z se désintègre en neutrinos. L’analyse a été optimisée respectivement à l’expérience acquise au cours du run 1 du LHC. Plusieurs idées ont été explorées afin d’améliorer l’analyse multivariée. L’évidence du processus VH(bb) a ´ et ´e obtenue avec les données collectées en 2015 et 2016. La force du signal (rapport des sections efficaces mesurée et prédite) a été mesurée à ˆμV H = 1.20+0.24 −0.23(stat.)+0.34 −0.28(syst.), ce qui correspond `a une significance observée de 3.5 significations statistiques. L’incertitude sur ce résultat est dominée par des sources d’erreur systématique. En conséquence, plusieurs études ont été menées afin de mieux comprendre certains aspects de ce résultat. Une attention particulière a été apportée à la simulation des processus de bruit de fond dans le but d’améliorer l’efficacitée de génération des simulations Monte-Carlo. Aussi, l’utilisation de nouvelles variables liées au flux de couleur entre les deux quarks beauté (colourflow) dans la recherche du processus VH(bb) semble apporter un gain limité dans la rejection des processus de bruit de fond avec les performances actuelles de reconstruction des jets. L’analyse a été menée en ajoutant les données collectées en 2017, et a conduit à l’observation non ambigüe du signal de désintégration du boson de Higgs en quarks beauté. Enfin, la dernière étude présentée est une révision de la recherche du signal d’un quark top dans sa désintégration en quark up ou charm et un boson de Higgs se désintégrant en paire de photons. Ce processus est interdit avec un vertex unique dans le Modèle Standard, et largement supprimé dans les canaux impliquant des boucles, avec un taux d’embranchement de 10−15, ce qui en fait un canal pertinent dans la recherche de nouvelle physique. L’analyse est conçue afin de différencier les couplages et en ciblant à la fois les modes de production d’un unique quark top, ou d’une paire de quarks top, et en exploitant les techniques d’identification de c-jets dans la catégorisation. L’utilisation de variables cinématiques a été développée, et des méthodes multivariées mises en oeuvre dans l’analyse. Les premières perspectives de résultats attendus sont présentées. Les données collectées au cours du run 2 du LHC devraient permettre à l’analyse d’être sensible à un taux d’embranchement inférieur à 1 et pourrait apporter les premières contraintes sur certains modèles de physique au-delà du modèle standard. / In this thesis, three aspects of my work within the ATLAS experiment are described. The first one is dedicated to the extraction of correction factors to be applied on the simulation to match the data. The second is the analysis of the Higgs boson decay to a pair of b-quarks. The last one is a search for BSM in the interaction between a top quark and the Higgs boson.My implication in the ATLAS collaboration started with updates of the pseudo-continuous calibration of b-jets flavour identification. The pseudo-continuous calibration of b-Tagging in the ATLAS experiment was developed during the run 1 of the LHC. An update of the framework was performed, and calibration results have been produced. The uncertainties on the pseudo-continuous b-Tagging calibration are dominated by systematic sources.The second topic of the thesis is the search for a Higgs boson decaying into beauty quarks, produced in association with a vector boson. I was especially involved in the channel looking for a Z boson decaying into neutrinos. The analysis was optimised with respect to the experience acquired during the run 1 of the LHC. Many ideas have been explored in order to improve the multivariate analysis. The evidence for the VH(bb) process was presented using data collected in 2015 and 2016. The signal strength is measured to ˆμV H = 1.20+0.24 −0.23(stat.)+0.34 −0.28(syst), which corresponds to an observed significance of 3.5 standard deviations. The uncertainty on this result is dominated by systematic sources. Hence, several studies have been performed in order to better understand specific aspects of this result. A special attention was given to the modelling of background processes to improve the generation efficiency of Monte-Carlo simulation. Also, the use of coulourflow in the VH(bb) search appears to provide a limited gain in the rejection of background processes with the current jet reconstruction performances. The analysis was updated adding data collected in 2017, and lead to the observation of the Higgs boson decay into beauty quarks.At last, the final study presented in this work is a major revision of the search for a top quark decaying into an up-type ( = , ) quark and a Higgs boson decaying into two photons. This process is forbiden at tree level in the SM and highly supressed at loop level, with an expected branching ratio of 10−15, making it a very good probe for BSM physics. The analysis is now designed in order to disentangle the and couplings by targeting both the single- and pair-production modes of top quarks, and exploiting c-tagging in the categorisation. The use of kinematic variables was developped, and multivariate methods have been implemented in the analysis. Preliminary prospect results are presented. With the set of data accumulated by the end of the LHC run 2, the analysis will be sensitive to branching ratio below the permil level and could provide the first constraints on realistic BSM models.

Les mesures des propriétés du boson de Higgs dans le canal en 4 leptons sont rapportées dans cette thèse. Les données prises avec le détecteur CMS dans des collisions proton-proton à 13 TeV dans le centre de masse sont utilisées. Des améliorations importantes, touchant plusieurs aspects de l'analyse, ont été apportées. Mes contributions principales portent sur deux grands axes: amélioration de la mesure d'efficacité de sélection des électrons et analyse des données 2017 en tant qu'analyseur et éditeur principal.Les résultats sont montrées pour les données du Run II, collectées en 2016 et 2017, correspondant à des luminosités intégrées de 35.9 fb-1 et 41.5 fb-1, respectivement.Les modifications de l'intensité de signal, relative aux prédictions du Modèle Standard (MS), la masse et la largeur du boson de Higgs ainsi que les sections efficaces de production inclusives et différentielles sont mesurées. Tous les résultats sont en bon accord avec les prédictions du MS pour un boson de Higgs avec une masse de 125 GeV.Finalement, une mesure des modificateurs de l'intensité du signal est effectuée en combinant les données 2016 et 2017, pour un total de 77 fb-1. Une nouvelle fois, ces mesures sont en accord avec le MS. De nouvelles frontières sont désormais atteintes, les incertitudes statistiques et systématiques sont désormais d'égale contribution à l'incertitude totale sur les mesures inclusives de section efficace de production. / This thesis reports on measurements of Higgs boson properties in the four-lepton channel in proton-proton collisions at a centre-of-mass energy of 13 TeV with the CMS detector. Significant improvements in many aspects of the analysis are introduced. My contribution is twofold, improving the electron selection efficiency measurements and leading the analysis of data recorded in 2017 as the main author. Results of the analysis of Run II data are presented for two data sets recorded in 2016 and 2017, corresponding to integrated luminosities of 35.9 fb−1 and 41.5 fb−1, respectively. The signal strength modifiers relative to the standard model prediction, the mass and decay width of the boson, differential and inclusive cross sections are measured. All results are in good agreement with standard model expectations for a 125 GeV Higgs boson within the uncertainties. Finally, a measurement of the signal strength modifiers on combined 77.4 fb−1 of data collected in 2016 and 2017 is also performed and is again found to be compatible with the SM predictions. New frontiers are reached as the statistical and systematical contributions to the total uncertainty on the inclusive signal strength measurement are found to be of the similar size.

Ein fundamentaler Baustein des Standardmodels, des heute am weitesten akzeptierten Models der Elementarteilchenphysik, ist die Selbstkopplung der elektroschwachen Eichbosonen gamma, Z und W. Waehrend andere Vorhersagen des Standardmodels mit hoher Praezision getestet wurden, ist ueber die Staerke der Selbstkopplung der Bosonen wenig bekannt. Erste indirekte Hinweise ueber solche Kopplungen wurden aus praezisen Messungen der Fermionpaarproduktion auf dem Z-Pol gewonnen. Diese Messungen sind sensitiv auf Strahlungskorrekturen. In dieser Analyse werden zum ersten Mal alle verfuegbaren elektroschwachen Praezisionsdaten, die unter anderen bei LEP 1, am SLAC und am TEVATRON gewonnen wurden, benutzt, um in einer globalen Anpassung die Kopplungsstaerken der elektroschwachen Eichbosonen zu ermitteln. Praezise direkte Messungen der Kopplungsstaerke wurden durch die Erhoehung der Schwerpunktsenergie am LEP-Beschleuniger im Jahre 1996 moeglich, die die Paarproduktion von W-Bosonen, e+e- -> W+W-, erlaubte. Zusaetzlich zu diesem Kanal wurde auch noch die Kopplungsabhaengigkeit des Wirkungsquerschnitts der einfach-resonanten W-Produktion, e+e- -> W e nu, und der Photonproduktion, e+e- -> nu nu gamma, benutzt, um die Selbstkopplung der Bosonen zu bestimmen. Zur Analyse wurden Daten, die einer Gesamtluminositaet von 77 pb^-1 entsprechen und bei Schwerpunktsenergien von 161, 172 und 183 GeV in den Jahren 1996 und 1997 mit dem L3 Detektor aufgezeichnet wurden, benutzt. Die Vorhersagen des Standardmodels sind in guter Uebereinstimmung mit allen Messungen. Insbesondere mit der Messung von g_1^Z konnte zum ersten Mal die Existenz des ZWW Vertex experimentell nachgewiesen werden. Zusaetzlich fordert das Standardmodel die Erhaltung der C- und P-Paritaet am ZWW Vertex. Diese Vorhersage wurde durch die Messung getestet und es wurde gute Uebereinstimmung mit der Standardmodelvorhersage gefunden. Die Messung der Kopplungsstaerken in drei unterschiedlichen Kanaelen entspricht der Messung in unterschiedliche Regionen von Impulsuebertraegen. Die Messungen zeigen keine Abhaengigkeit, so dass sowohl das magnetische Dipolmoment als auch das elektrische Quadrupolmoment des W-Bosons aus den Kopplungen hervorgehen. Diese statischen Eigenschaften des W-Bosons geben Informationen ueber dessen Groesse und geometrische Struktur. So folgt aus der Messung das der Radius der W-Bosons kleiner als 10^-18 m ist. Zusaetzlich zu diesen Informationen ueber das W-Boson, konnte der Parameterbereich einer Erweiterung der Standardmodels durch ein sequentielles Z'-Boson eingeschraenkt werden. Ein Model von Klein das die Vereinigung von Kraeften und Materie beschreibt wurde mit 10 Standardabweichungen ausgeschlossen. Zusammenfassung als PostScript-Datei / The couplings between the bosons of the electroweak interaction, gamma, Z and W, is one of the fundamental building blocks of the Standard Model, which was not yet tested with high precision. Indirect hints for the existence of boson self-coupling have been obtained by analysing Z pole data with respect to radiative corrections. This analysis uses for the first time all available electroweak precision data obtained at LEP 1, SLC, TEVATRON and at low energy experiments. The coupling strength between the electroweak gauge bosons is obtained by a global fit to all these data. A precise direct measurement of triple gauge boson couplings became possible in 1996 at LEP 2, where W bosons could be produced in pairs, e+e- -> W+W-. In addition single-resonant W production, e+e- -> W e nu, and single photon production, e+e- -> nu nu gamma, are evaluated with respect to boson self-couplings. In total a luminosity of 77 pb^-1 was collected with the L3 detector at 161, 172 and 183 GeV centre-of-mass energy in the years 1996 and 1997. The Standard Model expectations show good agreement with this measurement. The measurement is the first proof of the existence of a ZWW vertex. The LEP 2 data were further used to limit violation of parity and C-parity at the ZWW vertex. The results of the measurement for the three different channels, corresponding to three different regions of momentum transfer showed no dependence. Thus the magnetic dipole moment and electric quadrupole moment are derived. These two static properties of the W give information on the size and the geometrical form of the W, such that the W radius could be limited to 10^-18 m. In addition the coupling constants were used to limit the phase space of the extension of the Standard Model with a sequential Z' boson in terms of mixing angle and Z' mass. The unified matter theory by Klein is ruled out with more than ten standard deviations. abstract in PostScript

Electroweak gauge bosons as central components of the Standard Model of particle physics are well understood theoretically and have been studied with high precision at past and present collider experiments. The electroweak theory predicts the existence of a scattering process of these particles consisting of contributions from triple and quartic bosonic couplings as well as Higgs boson mediated interactions. These contributions are not separable in a gauge invariant way and are only unitarized in the case of a Higgs boson as it is described by the Standard Model. The process is tied to the electroweak symmetry breaking which introduces the longitudinal modes for the massive electroweak gauge bosons. A study of this interaction is also a direct verification of the local gauge symmetry as one of the fundamental axioms of the Standard Model. With the start of the Large Hadron Collider and after collecting proton-proton collision data with an integrated luminosity of 20.3/fb at a center-of-mass energy of 8 TeV with the ATLAS detector, first-ever evidence for this process could be achieved in the context of this work. A study of leptonically decaying WWjj, same-electric-charge diboson production in association with two jets resulted in an observation of the electroweak WWjj production with same electric charge of the W bosons, inseparably comprising WW->WW electroweak gauge boson scattering contributions, with a significance of 3.6 standard deviations. The measured production cross section is in agreement with the Standard Model prediction. In the course of a study for leptonically decaying WZ productions, methods for background estimation, the extraction of systematic uncertainties and cross section measurements were developed. They were extended and applied to the WZjj final state whereof the purely electroweakly mediated contribution is intrinsically tied to the scattering of all Standard Model electroweak gauge bosons: Wγ->WZ and WZ->WZ. Three charged leptons and a neutrino from the decay of the final state bosons allow inferences about the scattering process. A distinct signature is provided by the two accompanying tagging jets as remnants of the incoming quarks radiating the initial electroweak gauge bosons. The cross section of the electroweak WZjj production was measured to σ(fiducial, observed) = (0.63 +0.32 -0.28 (stat.) +0.41 -0.24 (syst.)) fb and was found to be consistent with the Standard Model prediction at next-to-leading order in perturbative quantum chromodynamics, σ(fiducial, theory) = (0.31 +0.03 -0.05) fb. Unfolded differential cross sections of kinematic variables sensitive to models of new physics were derived. Anomalous quartic electroweak gauge couplings are introduced as dimensionless coupling parameters of additional operators within an effective field theory approach. Constraints on the parameters of operators with dimension eight were set employing a unitarization prescription based on form factors.

Only a small part of particle physics is mentioned in the physics courses for Swedish high school students, despite the fact that particle physics is a field where a lot of research and progress are being done today. The first two physics courses in Swedish high schools include an overview of the standard model and the particles and interactions within the model. By designing an experiment where students get to use data from the ATLAS experiment in CERN they not only get to learn more about particle physics, they also get the opportunity to learn how to work similar to how researchers work in this field. This project was inspired by the Hands-on-CERN project which is focusing on increasing high school students interest and understanding of particle physics. By imitating Hands-on-CERN’s way of working, an experiment for high school students has been designed. In the experiment students get to discover the existence of quarks, even though they can not be observed as free particles but only in bounded states; so called hadrons. By analyzing data from the ATLAS experiment of the decay of the Z boson, you get to the conclusion that the Z boson more often decay to hadrons than to leptons with a proportion of about 14:71. This proportion depends on the various possibilities of hadrons that the Z boson can decay to, depending on the inner structure of hadrons consisting of quarks, dissimilar to the leptons which have no inner structure. / I fysikkurserna på gymnasiet ingår endast en liten del av partikelfysiken, trots att det är ett område som är väldigt aktuell inom forskning. I Fysik 1 och 2 ingår en översiktlig orientering om standardmodellen och de partiklar och interaktioner som ingår i modellen. Genom att utforma en laboration där eleverna får använda sig av data från ATLAS-experimentet på CERN får de både möjligheten att lära sig mer om partikelfysik och prova att arbeta på ett sätt som liknar forskarnas arbetssätt. Inspiration till arbetet har hämtats från projektet Hands-on-CERN som inriktar sig på att öka gymnasieelevers intresse och kunskaper inom partikelfysik. Genom att efterlikna Hands-on-CERNs sätt att arbeta har en laboration lämplig för gymnasieelever utformats. I laborationen får eleverna möjlighet att upptäcka att kvarkar finns trots att de inte går att observera i fria tillstånd, utan endast i bundna tillstånd; så kallade hadroner. Data från Z-bosonens sönderfall hämtas från ATLAS-experimentet i CERN analyseras, från vilken man kan dra slutsatsen att Z-bosonen sönderfaller oftare till hadroner än till leptoner, ett förhållande på ungefär 14:71. Förhållandet beror på att det finns fler möjliga hadroner som Z- bosonen kan sönderfalla till, vilket i sin tur beror på hadronernas inre struktur bestående av kvarkar, till skillnad från leptonerna som saknar inre struktur.

Dans ce document deux analyses des propriétés du boson de Higgs se désintégrant en 2 photons dans l'expérience CMS située auprès du LHC (Large Hadron Collider) sont présentées.Le document commence par une introduction théorique sur le Modèle Standard et sur la physique du boson de Higgs, suivie par une description détaillée de l'expérience CMS. En deuxième lieu, les algorithmes de réconstruction et identification des photons sont présentés, avec une attention particulière aux différences entre le premier et le deuxième run du LHC, le premier run (Run1) ayant été pris entre 2010 et 2012 avec une énergie dans le centre de masse de 7 puis 8 TeV, le deuxième (Run2) ayant commencé en 2015 avec une énergie dans le centre de masse de 13 TeV. Les performances des reconstructions du Run 1 et du Run 2 en ce qui concerne l'identification des photons sont comparées. Ensuite l'algorithme d’identification des photons pour l'analyse H->γγ et optimisé pour le Run2 est présenté. Pour ce faire une méthode d'analyse multivariée est utilisée. Les performances de l'identification des photons à 13 TeV sont enfin étudiées et une validation donnée-simulation est effectuée.Ensuite l'analyse H->γγ avec les premières données du Run2 est présentée. Les données utilisées correspondent à une luminosité intégrée de 12.9 fb⁻¹. Une catégorisation des événements est faite, afin de rendre maximale la signification statistique du signal et d’étudier les différents modes de production du boson de Higgs. La signification statistique observée pour le boson de Higgs du Modèle Standard est 1.7 sigma, pour une signification attendue de 2.7 sigma.Enfin une étude de faisabilité ayant pour but de contraindre les couplages anomaux du boson de Higgs aux bosons de jauges est présentée. Pour cette analyse les données à 8 TeV collectées pendant le Run 1 du LHC, correspondant a' une luminosité intégrée de 19.5/fb sont utilisées. Cette analyse exploite la production du boson de Higgs par fusion de bosons-vecteurs (VBF), avec le Higgs se désintégrant ensuite en 2 photons. Les distributions cinématiques des jets et des photons, qui dépendent de l'hypothèse de spin-parité, sont utilisées pour construire des discriminants capables de séparer les différentes hypothèses de spin-parité. Ces discriminants permettent de définir différentes régions de l'espace des phases enrichies en signal de différentes spin-parité. Les différents nombres d’événements de signal sont extraits dans chaque région par un ajustement de la masse invariante diphoton, permettant de déterminer les contributions respectives des différents signaux et permettant ainsi de contraindre la production de boson de Higgs pseudo-scalaire (spin-parité 0-). / In this document two analyses of the properties of the Higgs boson in the diphoton decay channel with the CMS experiment at the LHC (Large Hadron Collider) are presented.The document starts with a theoretical introduction of the Standard Model and the Higgs boson physics, followed by a detailed description of the CMS detector.Then, photon reconstruction and identification algorithms are presented, with a particular focus on the differences between the first and the second run of the LHC, the first run (Run1) took place from 2010 to 2012 with a centre-of-mass energy of 7 and then 8 TeV, while the second run (Run2) started in 2015 with a centre-of-mass energy of 13 TeV. Performances of Run1 and Run2 reconstructions from the photon identification point of view are compared. Then the photon identification algorithm for the H->γγ analysis optimised for Run2 is presented. To do that a multivariate analysis method is used. Performances of the photon identification at 13 TeV are finally studied and a data-simulation validation is performed.Afterwards, the H->γγ analysis using the first Run2 data is presented. The analysis is performed with a dataset corresponding to an integrated luminosity of 2.7/fb. An event classification is performed to maximize signal significance and to studyspecific Higgs boson production modes. The observed significance for the standard model Higgs boson is 1.7 sigma, while a significance of 2.7 sigma is expected.Finally a feasibility study, having the aim of constraining the anomalous couplings of the Higgs boson to the vector bosons, is presented. This analysis is performed using the data collected at 8 TeV during Run1 at the LHC, corresponding to an integrated luminosity of 19.5/fb. This analysis exploits the production of the Higgs boson through vector boson fusion (VBF), with the Higgs decaying to 2 photons. The kinematic distributions of the dijet and diphoton systems, which depend from the spin-parity hypothesis, are used to build some discriminants able to discriminate between different spin-parity hypotheses. These discriminants allow to define different regions of the phase-space enriched with a certain spin-parity process. The Higgs boson signal yield is extracted in each region from a fit to the diphoton mass, allowing to determine the contributions of the different processes and then constrain the production of a pseudo-scalar (spin-parity 0-) Higgs boson.