Mesure de la masse du boson de Higgs dans l'expérience CMS au LHC grâce à une calibration précise et innovante basée sur des méthodes d'intelligence artificielle // Measurement of the Higgs boson mass in the CMS experiment at LHC using precise and innovat

La mesure précise des propriétés du boson de Higgs constitue un enjeu majeur de la physique des particules et un test fondamental du Modèle Standard. Cette thèse propose d'améliorer la mesure de sa masse et les contraintes sur sa largeur naturelle dans le canal de désintégration en deux photons (H ? ??), en exploitant les données du Run 3 de l'expérience CMS au LHC. Le projet repose sur le développement de nouvelles méthodes de calibration du calorimètre électromagnétique de CMS utilisant l'intelligence artificielle. À partir de la méthode IJazZ2.0 développée au CEA/Irfu, l'objectif est de remplacer une calibration reposant sur quelques centaines de paramètres par une correction continue et multidimensionnelle. Des modèles génératifs modernes permettront de simuler rapidement les désintégrations Z ? ee sous contraintes cinématiques et d'améliorer à la fois l'échelle et la résolution en énergie des électrons et des photons.
Cette thèse associera ainsi intelligence artificielle, physique instrumentale et mesures de précision pour approfondir notre compréhension des propriétés fondamentales du boson de Higgs.

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The precise measurement of the Higgs boson's properties is a major challenge in particle physics and a fundamental test of the Standard Model. This thesis proposes to improve the measurement of its mass and the constraints on its natural width in the diphoton decay channel (H ? ??), by exploiting data from Run 3 of the CMS experiment at the LHC.
The project relies on developing new artificial intelligence-based calibration methods for the CMS electromagnetic calorimeter. Building on the IJazZ2.0 method developed at CEA/Irfu, the goal is to replace a calibration relying on a few hundred parameters with a continuous, multidimensional correction. Modern generative models will enable the rapid simulation of Z ? ee decays under kinematic constraints and improve both the energy scale and resolution of electrons and photons.
This thesis will thus combine artificial intelligence, instrumental physics, and precision measurements to deepen our understanding of the fundamental properties of the Higgs boson.
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Pôle fr : Direction de la Recherche Fondamentale
Département : Institut de recherche sur les lois fondamentales de l’univers
Service : Service de Physique des Particules
Laboratoire : Groupe CMS (CMS)
Ecole doctorale : PHENIICS (PHENIICS)
Directeur de thèse : COUDERC Fabrice
Organisme : CEA
Laboratoire : DRF/IRFU/DPHP

Public/private mixed funding

Pôle fr : Direction de la Recherche Fondamentale
Département : Institut de recherche sur les lois fondamentales de l’univers
Service : Service de Physique des Particules