Mesure de la violation de CP dans les désintégrations B$_{\textrm{s}}^0 \to$ $J/\psi \phi$, auprès du détecteur LHCb

La mesure de la phase $\phi_{\textrm{s}}$ violant la symétrie CP dans les désintégrations B$^0_{\textrm s} \to$ J$/\psi \phi$ est une des analyses phares de l'expérience LHCb. Le Modèle Standard prédit cette observable avec une faible incertitude théorique. La présence de Nouvelle Physique notamment dans les diagrammes en boucle de l'oscillation B$^0_{\textrm s}$-$\overline{\textrm{B}}^0_{\textrm s}$ peut significativement modifier la mesure de cette phase. Durant cette thèse, nous avons participé à différents aspects de l'analyse des désintégrations B$^0_{\textrm s} \to$ J$/\psi \phi$. Nous avons proposé une sélection multi-variables, basée sur un algorithme d'arbres de décision boostés. Cette nouvelle sélection augmente le nombre de signal B$^0_{\textrm s} \to$ J$/\psi \phi$ de 19$\%$ mais nécessite une correction temporelle. Une étude portant sur l'origine des distorsions angulaires caractéristiques des désintégrations B$^0_{\textrm s} \to $J$/\psi \phi$ a aussi été menée. Il s'avère que la principale source de distorsion est la géométrie du détecteur LHCb. Nous avons aussi contribué à un autre élément clef de cette analyse : l'étiquetage de la saveur. Afin de connaître la saveur initiale des mésons B, un algorithme d'étiquetage a été développé. Il exploite les traces chargées provenant du hadron B de côté opposé. Nous avons participé à son optimisation ainsi qu'à son étalonnage en étudiant les désintégrations B$^0_{\textrm{d}} \to$ J$/\psi$ K$^{*0}$. En utilisant l'intégralité des données enregistrées en 2011, soit 1 fb$^{-1}$, après optimisation et calibration de cet algorithme, la puissance d'étiquetage dans le canal B$^0_{\textrm s} \to $J$/\psi \phi$ est : $(2.29\pm 0.07 \pm 0.26) \%$. La valeur de $\phi_{\textrm{s}}$ mesurée est alors : $\phi_{\textrm{s}} = -0.001 \pm 0.101 \pm 0.027$ rad dans les désintégrations B$^0_{\textrm s} \to $J$/\psi \phi$. L'analyse combinée de B$^0_{\textrm s} \to $J$/\psi \phi$ avec les désintégrations B$^0_{\textrm s} \to $J$/\psi \pi^+ \pi^-$ donne la meilleure mesure mondiale de $\phi_{\textrm{s}} = -0.002 \pm 0.083 \pm 0.027$ rad. Cette mesure est compatible avec le Modèle Standard, mais ses incertitudes laissent possible la présence de Nouvelle Physique.