Precision tests of the Standard Model using key observables of CP violation and rare decays

Abstract

Diese Arbeit beschreibt die Anwendung von statistischen Methoden auf Schluesselmessungen des LHCb Experiments. Die dafür nötige Software wurde im Rahmen dieser Arbeit entwickelt und auf die Messung des CKM Winkels und die Suche der seltenen Zerfälle B0s->µ+µ-und B0->µ+µ- angewendet. Im Verlauf der Arbeit wurde auf einem pp Kollisionsdatensatz, der einer integrierten Luminosität von 1 fb-1 bei ps = 7TeV Schwerpunktsenergie entspricht, der Winkel zum ersten Mal in B0s->Ds K Zerfällen gemessen. Das Ergebnis von gamma=(115+27-43)Grad wurde anschliessend mit Messungen aus B->Dh Zerfällen kombiniert. Die erreichte Präzision von unter 8Grad verbessert die Messungen der B Fabriken um mehr als einen Faktor zwei. Die Raten von B0s->µ+µ- und B0->µ+µ- Zerfällen wurden auf einem Datensatz von pp Kollisionen gemessen, der einer integrierten Luminosität von 3 fb-1 bei einer Schwerpunktsenergie von ps = 7 and 8TeV entspricht. Das Ergebnis ist kompatibel mit den Vorhersagen des Standardmodells. In der Kombination der in der ersten Datennahmeperiode des LHCs aufgenommenen Datensätze der LHCb und CMS-Experimente, ist es gelungen, den Zerfall B0s->µ+µ zum ersten Mal mit einer statistischen Signifikanz von sechs Standardabweichungen nachzuweisen. Mit 3sigma-Signifikanz über dem Untergrund wurde der erste Hinweis auf den Zerfall B0->µ+µ gefunden.