Je présente 10 ans de travaux de recherche sur la physique du B et de la violation de CP, dans le cadre de l'expérience BaBar à SLAC et du groupe d'interprétation phénoménologique et statistique de ces mesures : CKMfitter. Je place ces travaux dans la perspective du potentiel de physique de l'expérience LHCb, au CERN. Depuis 1998, j'ai participé à la fin de la construction du détecteur BaBar, notamment de sa chambre à fils et de son système de gaz, à sa mise en route et à sa prise de données jusqu'au mode de croisière et à la fin de son fonctionnement en 2008. Je décris les activités de calibration et d'études des données que j'ai menées pour la reconstruction et la sélection des électrons et les neutres dans BaBar. Je présente les mesures que j'a effectuées sur la physique des modes B en charmonium, qui ont servi à observer pour la première fois la violation de CP dans les mésons B, par la mesure du paramètre sin(2beta). Dans le cadre du groupe des désintégrations des mésons B en modes charmés, je présente les mesures que j'ai effectuées sur les modes supprimés de couleur, pour comprendre la phénoménologie des désintégrations des B et pour mesurer l'angle CKM beta, dans 2 approches alternatives aux modes charmonium. Enfin je décris les mesures de l'angle CKM gamma, par recherche de violation directe de CP, dans les modes B- en D(*)K- et DK*-.

Les travaux présentés dans cette thèse décrivent l'analyse angulaire complète dépendante du temps du canal vecteur-vecteur B_d^0 -> J/Psi (K_S^0 Pi^0)*0. Après un rappel consacré à la violation de CP dans le système des mésons B est traitée la phénoménologie des canaux vecteur-vecteur du type charmonium-K*(892). La méthode pour la mesure des amplitudes de transversité des canaux B -> J/Psi K*(892), basée sur l'utilisation d'un pseudo-maximum de vraisemblance, est ensuite exposée. Les résultats obtenus avec 81.9 fb-1 de données collectées par le détecteur BABAR au pic de la résonance Upsilon(4S) sont |A_0|^2 = 0.565 +- 0.011 +- 0.004, |A_para|^2 = 0.206 +- 0.016 +- 0.007, |A_perp|^2 = 0.228 +- 0.016 +- 0.007, delta_para = -2.766 +- 0.105 +- 0.040 et delta_perp = 2.935 +- 0.067 +- 0.040. A noter que (delta_para, delta_perp) -> (-delta_para, Pi - delta_perp) est aussi une solution. Les phases fortes delta_para et delta_perp sont à > 3 sigma de factorisation. L'analyse de l'asymétrie avant-arrière en fonction de la masse K Pi a révélé la présence d'une onde S cohérente qui interfère avec le K*(892). C'est la première mise en évidence de la présence de cette onde dans le système K Pi provenant de la désintégration d'un méson B. La particularité du canal B_d^0 -> J/Psi (K_S^0 Pi^0)*0 est d'avoir une distribution qui dépend de la différence des temps propres des 2 mésons B provenant de la désintégration Upsilon(4S) -> B_d^0 Bbar_d^0 mais aussi des trois angles de transversité, permettant de mesurer sin 2beta mais aussi cos 2beta. Les résultats obtenus avec un ajustement par maximum de vraisemblance sont sin 2beta = -0.10 et cos 2beta = 3.32 avec les amplitudes de transversité fixées aux valeurs précédentes. L'autre solution pour les phases fortes conduit à la même valeur de sin 2beta mais change le signe de cos 2beta. Des considérations théoriques basées sur la conservation de l'hélicité du quark favorisent le choix des phases fortes données ci-dessus conduisant au signe positif pour cos 2beta. Ce signe de cos 2beta est celui prédit par le Modèle Standard.