Depuis le démarrage du Run IIa du Tevatron en 2001, l'expérience DØ enregistre les produits de collisions p¯p à une énergie dans le centre de masse de 1,96TeV. Tout d'abord, les travaux de développement d'une carte électronique pour le système de déclenchement de niveau 2 de DØ sont présentées. Ces cartes ont été installées en 2003 et fonctionnent parfaitement depuis cette date. Les performances de la reconstruction de l'énergie transverse manquante (/ ET) sont ensuite décrites. Cette quantité est importante en collisionneur de hadrons notamment pour les recherches de nouvelles particules. Enfin, les squarks et les gluinos, partenaires supersymétriques des quarks et des gluons, seraient les particules supersymétriques les plus abondamment produites au Tevatron si leur masse est suffisamment faible. Ces particules ont été recherchées dans 0,96 fb-1 de données enregistrées par DØ lors du Run IIa. L'état final considéré est celui composé de jets et d'une grande énergie transverse manquante. Les nombres d'événements observés sont en bon accord avec les prédictions du modèle standard. Des limites inférieures à 95% de niveau de confiance sur la masse des squarks et des gluinos ont été obtenues dans le cadre du modèle mSUGRA. Les contributions à d'autres analyses des données de DØ sont également décrites. Ces analyses sont la recherche des leptoquarks de première génération et des squarks dans la topologie jets+t(s)+/ ET . La possibilité d'interpréter les résultats des analyses jets+/ ET dans un modèle "Little Higgs" est alors discutée.

En l'absence d'évidence expérimentale directe de superpartenaires, il est essentiel de contraindre l'espace des paramètres du Modèle Standard Supersymétrique Minimal (MSSM) aux échelles de la brisure de la Supersymétrie et électrofaible. <br />Après une brève introduction à la Supersymétrie (SUSY), nous présentons une analyse extensive des contraintes électrofaible, de basse énergie et cosmologiques dans des modèles de supergravité minimale (mSUGRA) et de brisure de Supersymétrie par médiation de jauge (GMSB). Nous incluons la possibilité de violation non-minimale de la saveur (NMFV) et définissons des scénarios ``benchmark'' basés sur des ``scans'' détaillés de l'espace des paramètres. <br />Ensuite, nous considérons l'annihilation d'une paire de neutralinos en une paire de quark-antiquark qui domine dans de larges régions de l'espace des paramètres dans les modèles mSUGRA. Nous présentons le calcul complet incluant des corrections à une boucle en QCD et SUSY-QCD de ces processus et montrons numériquement que les diagrammes à une boucle ont un impact non négligeable sur la section efficace d'annihilation. En conséquence, la prédiction de densité relique de matière noire reçoit des corrections importantes, ce qui résulte en une modification de la région cosmologiquement favorisée dans l'espace des paramètres.<br />Finalement, nous présentons des expressions analytiques et des prédictions numériques pour des sections efficaces de production de squarks, jauginos et gravitinos au LHC dans les modèles GMSB avec NMFV. Nous discutons également la phénoménologie du mélange de saveur et les implications cosmologiques sur la masse du gravitino dans ce contexte.

Le mécanisme de Higgs fournit au Modéle Standard une théorie de l'origine de la masse des bosons de jauge et des fermions élémentaires. Le boson de Higgs n'a pas encore été découvert, mais une limite inférieure à sa masse a été posée à 114,4 GeV à 95% de niveau de confiance par les collaborations Lep. La recherche du Higgs continue maintenant au Tevatron, un collisionneur proton - anti-proton d'énergie dans le centre de masse de 1,96TeV. À basse masse le canal le plus sensible est la production associée d'un Higgs avec un boson W. Une analyse a été conduite dans le canal de désintégration dans lequel le Higgs donne une paire bb et le W se désintègre en un muon et un neutrino sur 1 fb-1 de données du Run II enregistrées par le détecteur DØ. L'analyse s'appuie sur tous les sous-systèmes du détecteur, tout particulièrement sur le calorimètre qui est un élément essentiel pour la reconstruction du système bb. Une bonne trajectographie et un réseau de neurones d'identification des jets de b fournissent un étiquetage des b performant, ce qui est crucial pour cette analyse. La résolution en énergie des jets étant de première importance lorsqu'on recherche une résonance de deux jets, un travail d'amélioration de la calibration en énergie des jets qui présentent un muon et un neutrino dans leur chaîne de désintégration a également été conduit. L'analyse WH est effectuée sur des évènements à topologie de type W + 2 jets et W + 3 jets. Des évènements contenant un muon, de l'énergie transverse manquante et deux ou trois jets sont sélectionnés ; les jets sont ensuite étiquetés selon leur saveur. Les canaux simplement et doublement étiquetés sont analysés séparément afin d'obtenir une sensibilité plus importante. L'introduction d'une séparation signal / bruit de fond par réseau de neurones a également permis d'augmenter la sensibilité. Cette recherche d'un boson de Higgs standard a été effectuée pour une masse du Higgs s'étalant entre 100 et 150 GeV. Des limites supérieures sur la section efficace de production multipliée par le rapport d'embranchement sont calculées. Pour une masse du Higgs de 115 GeV, la limite supérieure est de 2,00 pb à 95% de niveau de confiance dans le canal WH to munubb et de 1,37 pb si l'on combine les canaux WH to munubb et WH to enubb, à comparer à la valeur théorique de 0,136 pb. Ces résultats ont été soumis pour publication et sont utilisés dans la combinaison globale des analyses de recherche du Higgs par les collaboration Cdf et DØ.

En septembre 2008 le LHC livrera ses premières collisions proton-proton. Auprès du LHC, l'expérience ATLAS est conçue pour explorer un large éventail de phénomènes et traquer les signes de nouvelle physique, qui pourraient se manifester lors de ces interactions. Ainsi, dans le cadre des extensions supersymétriques du Modèle Standard, le boson de Higgs le plus léger pourrait être produit dans les cascades de désintégrations de particules supersymétriques. Nous étudions la possibilité d'observer de tels événements avec le détecteur ATLAS. Tout d'abord, nous examinons la capacité d'ATLAS à mesurer l'énergie manquante due au passage des particules supersymétriques qui échappent à la détection. Ensuite, nous montrons que, pour certaines régions de l'espace des paramètres du modèle de Supergravité Minimale, compatibles avec les dernières recherches au LEP, le plus léger boson de Higgs peut être découvert avec moins de 10 fb^(-1). Ces résultats sont compétitifs avec les canaux standard de production du Higgs. Nous étudions aussi la possibilité de mesurer des quantités liées aux masses et aux couplages des particules supersymétriques impliquées dans ce processus. Enfin, à partir de ces mesures, nous utilisons l'outil SFitter pour réaliser un ajustement global des paramètres du modèle supersymétrique sous-jacent, en montrant ainsi la validité de cette procédure pour contraindre les interprétations théoriques des futures données du LHC.

Les désintégrations semileptoniques du charme permettent une validation des calculs de QC D sur réseau grace à la mesure de facteurs de forme hadroniques qui décrivent l'effet de l'interaction forte dans ces réactions.<br />La précision de ces calculs joue un role crucial dans l'amélioration des tests du modèle standard dans le domainde des saveurs. Cette thése présente une etude du canal Ds+ --> K+K- e+ nu_, utilisant 214 fb-1 de données collectées par l'expérience Babar. Pour les évènements ayant une masse K+K- dans l'intervalle entre 1.01 et 1.03 GeV/c2, le phi to K+K- est le canal dominant. En utilisant le modèle des poles simples pour paramétrer la dépendance en q2 des facteurs de forme V(q2), A1(q2) et A2(q2), les rapports suivant sont mesurés à q2=0 : r_V=V(0)/A_1(0)=1.868 +/- 0.061 +/- 0.079, r_2=A_2(0)/A_1(0)=0.763 +/- 0.072+/-0.062.<br />La masse du pole du facteur de forme axial-vecteur est egalement obtenue: m_A=(2.30^{+0.24}_{-0.18}\pm0.21) GeV.c2. Dans le meme intervalle de masse, le rapport d'embranchement relatif au canal Ds+ -> phi pi+, est mesuré, et la normalisation absolue du facteur de forme A1(0) en est déduite: A_1(q^2=0) = 0.605 +/- 0.012 +/- 0.018 +/- 0.018. Les erreurs mentionnées correspondent aux incertitudes statistique, systématique et à celle due aux mesures exterieures à cette analyse. <br />Enfin, le systeme K+K- en onde S, pouvant etre issu du f_0, est etudié à travers son interférence avec le phi. Une composante d'onde S est observée dans ce canal pour la première fois à plus de 5 sigma.

Même si le modèle standard de la physique des particules est en parfait accord avec les mesures expérimentales, il n'est certainement pas la théorie ultime décrivant les particules et leurs interactions. Des signaux de nouvelle physique, pouvant être dus à la production par paire de leptoquarks se désintégrant en un quark et un neutrino ou à la production par paire de stops se désintégrant en un quark charmé et un neutralino (supposé être la particule supersymétrique la plus légère), ont été recherchés dans la topologie à jets et énergie transverse manquante. Ces recherches ont été effectuées avec le détecteur D0 situé auprès du collisionneur hadronique TeVatron dont l'énergie dans le centre de masse est de 1.96 TeV.<br />Ce type de recherche nécessite une bonne compréhension de la mesure de l'énergie des jets. La détermination de l'échelle relative d'énergie des jets a permis de réduire les erreurs systématiques liées à la mesure de l'énergie des jets lorsque l'on compare les données et la simulation. De plus, une nouvelle méthode de correction des jets simulés a été développée pour tenir compte des différences d'échelle d'énergie, de résolution en énergie et d'efficacité de reconstruction des jets entre les données et la simulation. <br />L'analyse des données, effectuée avec une luminosité intégrée de 310 pb$^{-1}$, n'a pas permis de mettre en évidence un excès. Cette absence de signal est interprétée en terme de limite sur la masse des particules : les leptoquarks de masse inférieure à 136 GeV et les stops de masse inférieure à 131 GeV, pour une masse de neutralino égale à 46 GeV, sont exclus avec un niveau de confiance de 95%.

Dans la plupart des domaines de la physique nous rencontrons des solitons, solutions classiques et localises<br />d'nergie finie des quations du mouvement. Ces objets donnent naissance d'autres objets plus complexes<br />comme les particules, les ``domain walls'' (murs de sparation entre deux zones). La plupart des solitons<br />rsultent d'un dfaut topologique, l'tat de plus basse nergie dfini avec une multplicit plus grande<br />que 1 (potentiel dfini avec un ``chapeau mexicain''). Dans ces types de thories les solitons sont les<br />solutions reliant un ``vide'' un autre. L'autre type de solitons que nous tudierons ici, sont les<br />solitons non-topologiques. Leur existance et leur stabilit sont assures cette fois par la conservation<br />d'une charge,le nombre fermionique dans notre cas. Il existe un grand nombre de thories contenant ce type d'objet.<br />Il suffit entre autre qu'il existe une charge conserve Q, associe une symtrie interne non brise<br />[S. Coleman, Nucl. Phys. B262(1985) pp. 263-283.].<br /><br />Les solutions de ce type sont stables dans le sens qu'elles ne se dsintgrent pas en particules scalaires, leur<br />masse est plus petite que celle d'un ensemble de particules. L'ajout d'une interaction entre les Q balls et les fermions<br />a pour consquence de les rendre instables vis--vis de la dsintgration en fermions. Ce sont ces instabilits<br />que nous proposons d'tudier ici. Nous allons pour ce faire tudier les intractions d'un Q ball avec des<br />fermions de masse nulle en construisant une description quantique exacte d'un Q ball s'vaporant. Cette construction se base<br />sur une construction indite pour ce problme, supposant qu'aucun fermion ne se dplace vers le Q ball. Avec cette nouvelle<br />construction nous avons prouv que le Q ball s'vapore et nous avons mme calcul la valeur du taux d'vaporation.<br /><br />Nous avons ensuite tudi les interactions avec des fermions massifs. Pour ce faire nous avons utilis une mthode<br />consistant calculer les amplitudes de rflection et de transmission. Cette methode nous a permis en plus de trouver le taux<br />d'vaporation en fermions massifs et de rsoudre le problme de l'intraction entre un Q ball et un fermion extrieur.<br /><br />Comme rsultat principal nous pouvons dire que le taux d'vaporation dpend de la probabilit qu'un anti-fermion devienne<br />un fermion. Car comme nous l'avons dmontr le Q ball change l'nergie des particules qui interagissent avec lui d'un facteur<br />dpendant de son nergie interne. De ce fait les fermions produits par le Q ball ont leur nergie<br />contenue dans un intervalle fini. Ce rsultat a pour consquence le traitement diffrent des fermions et des anti fermions arrivant sur le Q ball.

L'expérience OPERA (Oscillation Project with Emulsion t-Racking Apparatus) se propose de vérifier les résultats de Super-Kamiokande, tout en détectant l'apparition de neutrino tau dans un faisceau originellement "pur" en neutrino muonique, révélée par la topologie caractéristique de la désintégration du tau. La cible d'OPERA est constituée de murs de briques qui sont une alternance de feuilles de plomb et d'émulsions. Les émulsions sont des trajectographes de grande précision (~1 micron) qui vont être utilisés en masse lors de l'expérience et leur analyse nécessite un système de scan automatisé dédié. Tout d'abord, cette thèse a consisté en la participation à la mise en place du premier laboratoire de scan en France. La précision obtenue est conforme aux exigences de l'expérience et la rapidité demandée sera atteinte dans quelques mois. Ensuite, la séparation des pions et des muons à basse énergie a étudiée. Les premiers résultats, montrant la possibilité d'une telle séparation, ont été exposés. Enfin, un programme de reconstruction de ces particules en fin de parcours a été développé et testé, tenant compte des performances de scan auparavant étudiées.

La première partie présente l'analyse et le résultat de l'expérience VCS-SSA à MAMI (Mayence). Celle-ci a été réalisée avec un faisceau d'énergie 883 MeV et de polarisation longitudinale (∼80%), à un quadri-moment de transfert (Q2 =0.35 GeV2) pour mesurer l'asymétrie de spin de faisceau dans les réactions ep → epγ et ep → epπ°. L'asymétrie obtenue en électroproduction de photon (resp. pion) varie entre 0-15 % (resp. 0-2 %). Les modèles DR (Relations de Dispersion) pour la diffusion Compton virtuelle et MAID (π°) prédisent l'amplitude globale de l'asymétrie mais pas complètement sa forme. Ce désaccord s'explique peut-être par une paramétrisation imparfaite de certains multipôles de production de pion (γ(*)N → πN). La deuxième partie est dédiée à l'étude du spectre d'énergie du nucléon dans les états fondamental L = 0 et excité L = 1 dans le modèle de quarks, en utilisant le potentiel Coulombien + linéaire (CL) et une correction relativiste. Une correction hyperfine est appliquée pour séparer entre les masses des nucléons. Les masses trouvées pour le proton et le Δ(1232) sont respectivement égales à (968 MeV, 1168 MeV), et les masses des états excités (L = 1) varient entre 1564 − 1607 MeV. Enfin, le modèle CL est appliqué à un calcul approché des polarisabilités généralisées du proton.

Depuis 1994, j'ai travaillé dans les expériences OPAL et ALEPH au LEP puis dans l'expérience ATLAS au LHC. <br />Dans OPAL, j'ai travaillé sur la physique des mésons D*. J'ai contribué à la mesure de (Z0 c cbar)/ (Z0 hadrons), de l'énergie moyenne des D* xc D* et de la multiplicité moyenne du processus de division gluonique g c cbar, ng c cbar , dans les désintégrations hadroniques du Z0. Par la suite, j'ai travaillé sur la mesure de l'alignement du spin des mésons D*, puis avec George Lafferty, nous avons écrit un article sur les mesures d'alignement de spin des mésons vecteurs dans OPAL. Enfin, j'ai participé à la construction du détecteur Tile Endcap d'OPAL. Dans ALEPH, j'ai travaillé sur la mesure de la masse du W à LEP2. J'ai implémenté le canal e+e- WW q qbar dans l'analyse. J'ai dirigé le groupe Mesure de la masse du W semileptonique au sein d'ALEPH. Nous avons élaboré des méthodes d'ajustements pour déterminer la masse invariante, puis une méthode de repondération de données simulées pour extraire la masse du W à partir de la distribution de la masse invariante. Dans ATLAS, avec Georges Azuelos, nous avons publié un article sur la recherche du radion dans le modèle des dimensions supplémentaires de Randall et Sundrum. Ensuite, avec le thésard que je co-dirigeais, Christophe Le Maner, son directeur Luc Poggioli, et Elzbieta Richter-Was, nous avons publié un article sur la recherche du boson de Higgs produit par fusion bosonique faible avec le Higgs se désintégrant selon H WW l q qbar. Enfin, j'ai participé à l'analyse des données des divers tests en faisceau du SPS dont le but était d'étudier 4 des modules du calorimètre électromagnétique tonneau. J'ai contribué à l'élaboration d'un programme de monitorage, à l'optimisation du code et à la production des coefficients de filtrage optimal et j'ai effectué une étude de la diaphonie dans le détecteur avec son implémentation dans la détermination de ces derniers coefficients. J'ai aussi participé à la construction et au câblage d'un certain nombre de modules du calorimètre électromagnétique argon liquide. J'ai co-dirigé deux théses (C.LeManer: soutenue, F.Tarrade: en cours), et dirigé des étudiants en thèse (B.Raven, E.Thomson) et des étudiants d'été (M.Doucet, I.Trigger). J'ai enseigné au CEGEP au Québec, pendant ma thèse à l'Université de Montréal, puis au CNAM en France. J'ai participé à l'organisation d'un certain nombre de manifestations en physique des particules i.e. PAF, les Houches, Spin Workshop, semaine OPAL. J'ai été invitée à donner des séminaires dans des conférences internationales et nationales i.e. CIPANP2000, Hommage à Trân Thanh Vân, Rencontres du Vietnam. Je participe à des échanges avec d'autres pays : la Pologne et le Maroc. Je m'intéresse à la vulgarisation des sciences et viens de donner une conférence à l'Université de Tous les Savoirs sur la physique aux accélérateurs