Chiara Amendola

The European Committee for Future Accelerators (ECFA) Early Career Researcher's (ECR) panel, which represents the interests of the ECR community to ECFA, officially began its activities in January 2021. In the first two years, the panel has defined its own internal structure, responded to ECFA requests for feedback, and launched its own initiatives to better understand and support the diverse interests of early career researchers. This report summarises the panel composition and structure, as well as the different activities the panel has been involved with during the first two years of its existence.

The CMS experiment implements a sophisticated two-level triggering system composed of a Level-1, instrumented by custom-design hardware boards, and a software High-Level-Trigger. A new Level-1 trigger architecture with improved performance is now being used to maintain thresholds compatible with the CMS physics program despite the challenging luminosity conditions experienced during Run II. The upgrade of the calorimetry trigger is presented along with performance data. The implementation of the first dedicated Vector Boson Fusion trigger algorithm is described and the performance on benchmark physics signal is assessed.

The European Committee for Future Accelerators (ECFA) Early-Career Researchers (ECR) Panel was invited by the ECFA Detector R&D Roadmap conveners to collect feedback from the European ECR community. A working group within the ECFA ECR panel held a Townhall Meeting to get first input, and then designed and broadly circulated a detailed survey to gather feedback from the larger ECR community. A total of 473 responses to this survey were received, providing a useful overview of the experiences of ECRs in instrumentation training and related topics. This report summarises the feedback received, and is intended to serve as an input to the ECFA Detector R&D Roadmap process.

The European Committee for Future Accelerators (ECFA) Early Career Researcher's (ECR) panel, which represents the interests of the ECR community to ECFA, officially began its activities in January 2021. In the first two years, the panel has defined its own internal structure, responded to ECFA requests for feedback, and launched its own initiatives to better understand and support the diverse interests of early career researchers. This report summarises the panel composition and structure, as well as the different activities the panel has been involved with during the first two years of its existence.

Cette these presente une recherche d'evenements avec paires de bosons de Higgs (HH) en collisions proton-proton a 13 TeV, fournies par le Large Hadron Collider, au sein de l'experience CMS (Compact Muon Solenoid) du CERN (Geneve). L'etude de la production de paires de bosons de Higgs permet la mesure de la constante d’auto-couplage trilineaire. En plus, la production HH par fusion de bosons vecteurs (Vector Boson Fusion ou VBF) donne acces a la mesure de la constante de couplage entre deux bosons de Higgs et deux bosons vecteurs. La valeur de ces deux parametres est particulierement sensible a l'existence de physique au-dela du Modele Standard : meme des faibles variations par rapport aux valeurs des couplages prevus par la theorie peuvent induire un changement important de la section efficace. Cette these cible le cas ou un des bosons de Higgs se desintegre dans deux leptons tau et l'autre dans deux jets de particules engendres par des quarks de type beau : cet etat final permet de conjuguer une statistique importante garantie par la desintegration en quarks et la purete de la desintegration en leptons tau.Cependant, la production de HH au LHC est un processus tres rare. La production par le mecanisme principal, de fusion de gluon, a une section efficace d'environ 30 fb, suivi par le processus de VBF, lequel est environ 10 fois moins probable. Ainsi, optimiser l'efficacite de la selection du signal est essentiel. Par consequent, la premiere partie du travail de these a ete dediee a l'etude d'algorithmes pour le premier niveau du systeme de declenchement de CMS, en implementant des selections similaires a celles qui sont appliquees au niveau de l'analyse finale, et un algorithme dedie au processus VBF a ete mis au point en ciblant des possibles ameliorations pour la recherche d'evenements HHbbtt. Sa topologie, caracterisee par la presence de deux jets reconstruits dans des regions opposees du detecteur, est un levier puissant pour le distinguer des autres processus. L’algorithme selectionne les evenements en exploitant les proprietes cinematiques des jets, independamment des caracteristiques de la desintegration du boson de Higgs : d'ailleurs, utilise en complement des algorithmes classiques, ciblant les produits de desintegration du boson de Higgs, l’algorithme VBF permet d’etendre la couverture de l'espace des phases de maniere significative. Il s’agit du premier algorithme VBF pour le systeme de declanchement et il a ete inclus dans la prise de donnees a partir de l'ete 2017. D'ailleurs, les donnees ainsi selectionnees sont accessibles pour les recherches du boson de Higgs en cours.La suite du travail de these a ete consacree a l'analyse d'evenements HH->bbtautau avec les donnees collectees en 2017. L'extraction du signal depuis les donnees requiert une bonne connaissance des bruits de fond, dont les principaux sont la production de ttbar qui est irreductible dans la mesure ou il produit une paire de quark b et une paire de leptons taus ; le bruit de fond d'evenements multi-jet generiques, ou les jets peuvent etre identifies a tort comme leptons taus ; et le bruit de fond de Z->tautau ou des jets additionnels peuvent etre identifies comme des jets de b. Ce dernier bruit de fond a ete etudie en detail pour en ameliorer la modelisation. En plus de l'etude inclusive des evenements de type HH->bbtautau, une categorie d’evenements dediee a la production par VBF a ete incluse, concue a partir de l'espace des phases couvert par l’algorithme VBF du systeme de declanchement et de la topologie typique du processus, en utilisant aussi des techniques d’apprentissage automatique. L'introduction de telle categorie est la premiere mesure dediee a ce mecanisme de production dans le cadre des analyses de HH->bbtautau. Ces ameliorations et les interpretations additionnelles sont tres importantes pour la collaboration CMS et ils seront inclus dans la publication relative aux donnees collectees pendant le Run 2.