Note publique d'information : La découverte de nouvelles physiques, grâce a la détection de nouvelles particules
au LHC, pourra être effectuée si Ie bruit de fond est bien connu. La plupart du temps
il est constitue d'un grand nombre de processus multi-particules, et pour avoir une
prédiction fiable, il faut Ie calculer à l'ordre au delà des logarithmes dominants,
qui nécessite le calcul de diagrammes à une boucle. Par des méthodes classiques de
réduction, il devient difficile de calculer ces diagrammes avec plus de cinq pattes
externes. Néanmoins, de nouvelles techniques de calcul de boucles ont été développées.
Elles sont basées sur deux principes fondamentaux de la physique: l'unitarité et la
causalité. Cette thèse consiste à combiner la méthode des amplitudes d'hélicités et
les méthodes d'unitarité pour créer une procédure systématique de calcul d'amplitude
d'un diagramme à une boucle. Cette procédure a été appliquée à l'amplitude à six photons
avec une boucle de fermions non massifs puis généralisée, dans certains cas, avec
une boucle massive. Les résultats très compacts obtenus sont la preuve de la puissance
de cette méthode. D'autres part ces résultats compacts ont permis l'étude des singularités
de Landau particulières aux processus à six pattes externes sans masse : Ie "double
parton scattering". Elles correspondent à une configuration cinématique particulière
dans laquelle la boucle virtuelle tend vers deux sous processus physiques d'annihilations.
Dans Ie cas du processus à six photons, ce type de singularités n'engendre pas de
divergences. La section efficace du processus à six photons dans des cas réels a été
calculée numériquement
Note publique d'information : The discovery of new physics, which leads to new particles, at the LHC can be done
if the background is known accurately. It is often made up by many multi-particles
processes, which have to be calculated at NLO to have a reliable prediction. Yet standard
methods are not efficient enough to compute loops with at least five external legs.
Nevertheless, new methods, based of the two fondamental principles of physics : unitarity
and causality, have been developed. The aim of this thesis is to combine the helicity
amplitude method and those unitarity methods to create a systematic procedure to calculate
a one-loop diagram. This procedure have been applied the six-photon amplitudes with
a massless fermion loop, and extended, in some case to a massive loop. The compactness
of the result is the proof of the efficiency of this method. Those compact results
lead to the study of special Landau singularities : the double parton scattering.
It corresponds to a kinematical configuration where the virtual loop tends to two
real juxtaposed scattering processes. In the case of the six-photon amplitudes, those
singularities do not create divergences. The cross section of the six-photon amplitudes
have been computed numerically in at e+e- collider energies
paprika.idref.fr
data.idref.fr
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