Le Modèle Standard de la physique des particules prédit l'existence du boson de Higgs,dont le canal de désintégration privilégié à basse masse est la production de paires de quarks beaux. L'identification des jets issus de tels quarks dans le détecteur ATLAS, situé sur l'anneau du LHC, tient donc un rôle majeur dans la physique des particules moderne.Dans ce document, un aperçu des méthodes d'étiquetage de ces jets b utilisées dans ATLAS ainsi que l'optimisation d'un algorithme en particulier, JetProb, sont présentés. La préparation à la mesure de l’efficacité de ces algorithmes dans les données est également développée. Enfin, après la prise de données à 900 GeV au centre de masse puis à l'énergie record de 7 TeV en 2009-2010, les premiers résultats concernant l'étude des traces chargées et la mise en place de l'étiquetage des jets b dans les données ont été obtenus et sont rassemblés ici. La comparaison avec la simulation montre un bon accord et les premiers candidats jets b et événements top observés sont étudiés. / The Standard Model of particle physics predicts the existence of the Higgs boson,which preferentially decays to b quark pairs at low mass. The identification of jets stemming from such quarks in the ATLAS detector, placed at the LHC, is thus one of the keysto modern particle physics.In this document, an overview of the b-tagging methods used in ATLAS as well as the optimization of a specific algorithm, JetProb, are presented. The preparation to the measurement of these algorithms efficiency in data is also developed. Finally, after the first datataking at 900 GeV and then at the record energy of 7 TeV in 2009-2010, the first results on charged track studies and b-tagging commissioning were obtained and are gathered together here. Comparison with simulation shows a good agreement and the first b-jet and top events candidates are studied.

L'experience ATLAS, installee au CERN, exploitera les collisions de protons du LHC pour approfondir le Modele Standard, et chercher d'éventuelles traces de nouvelle physique. L'une de ses tâches principales sera la recherche du boson de Higgs. Cette these décrit d'abord les derniers algorithmes d'etiquetage des jets b en date, et propose une methode de calibration basee sur les premieres donnees que le d´etecteur recueillera à partir de 2007. Puis l'hypothese d'un boson de Higgs de faible masse (mH < 135 GeV/c2) est consideree. Dans cette plage de masse, il devrait se désintegrer preferentiellement en une paire de quarks b. Le canal ttH a ete etudie pour la premiere fois en simulation détaillée, et avec les methodes d'etiquetage des jets b les plus récentes. Pour une luminosité integree de 30 fb−1 (trois ans de prise de données), le rapport S/pB caractérisant la sensibilité de cette analyse est 4,9, permettant une observation non ambigüe du boson de Higgs dans ce canal.

L'un des principaux objectifs de l'experience ATLAS est la recherche de la derniere particule manquante du modele standard, le boson de Higgs, et l'etude de ses proprietes. Cette experience sera placee aupres du futur collisionneur de protons LHC, dont le demarrage est prevu pour l'annee 2007 au CERN. Les travaux presentes dans cette these sont dedies a la recherche d'un boson de Higgs de masse inferieure a 200 GeV/c2, dans le canal de production associee pp->ttH. L'identification des jets contenant des hadrons beaux est fondamentale pour l'etude du boson de Higgs et du quark top. Les performances d'etiquetage des jets b sont etudiees en details dans le canal ttH, H->bb, et pour des conditions de fonctionnement tres proches de celles attendues au demarrage des prises de donnees, (detecteur a pixels incomplet, bruit d'empilement et inefficacites de detection). Pour une efficacite d'identifcation de jets b de 60%, les taux de rejet attendus sont de 80% pour les jets legers et 7% pour les jets c. Si la decouverte du boson de Higgs dans ATLAS semble relativement aisee, la mesure de ses parametres, et en particulier la determination des couplages aux differents fermions, est beaucoup plus delicate. Une etude de faisabilite est proposee pour un nouveau canal, ttH, H->WW(*). Ce canal est le seul qui permet une determination directe du couplage de Yukawa du quark top dans l'intervalle de masse 130-200 GeV/c2. Pour un boson de Higgs de 160 GeV/c2, la precision statistique attendue apres trois annees de prise de donnees a haute luminosite est de 7 %.