The search for rare non-hadronic B-meson decays with final-state Neutrinos using the BaBar detector

This thesis presents the searches for two rare B meson decays: the radiative leptonic decay B+ -> l+ nu gamma (l = e, mu) and the flavor-changing neutral current B -> K(*) nu nubar. These searches use the full dataset collected by the BaBar experiment, which corresponds to almost 500 million BB pairs. After fully reconstructing the hadronic decay of one of the B mesons in Upsilon(4S) -> BB decays, evidence of B+ -> l+ nu gamma or B -> K(*) nu nubar is looked for in the rest of the event. No significant evidence of either signal decay is observed. Model-independent branching-fraction upper limits are set at BR(B ->e nu gamma)<17 x10^{-6}, BR(B ->mu nu gamma)<24 x10^{-6}, and BR(B ->l nu gamma)<15.6 x10^{-6}, all at the 90% confidence level. These are currently the most stringent published upper limits for B+ -> l+ nu gamma. In addition, branching-fraction upper limits are set at BR(B -> K+ nu nubar)<3.7 x10^{-5}, BR(B -> K0 nu nubar)<8.0 x10^{-5}, BR(B -> K*+ nu nubar)<11.5 x10^{-5}, and BR(B -> K*0 nu nubar)<9.2 x10^{-5}, all at the 90% confidence level. For additional sensitivity to New Physics contributions, partial B -> K(*) nu nubar branching-fraction upper limits are also determined over the full kinematic range.Cette thèse présente l'étude de deux désintégrations rares de mésons B: la désintégration radiative leptonique B+ -> l+ nu gamma (l = e, mu) et le courant neutre qui change la saveur B -> K(*) nu nubar. Ces études utilisent l'ensemble des données recueuillies par l'expérience BaBar, ce qui correspond à près de 500 millions paires BB. Après la reconstruction totale de la désintégration hadronique de l'un des mésons B dans la désintégration Upsilon(4S) -> BB, la manifestation de B+ -> l+ nu gamma ou B -> K(*) nu nubar est recherché dans le reste de l'événement. Aucune preuve significative de la désintégration du signal n'a été observée. Les limites supérieures du rapport d'embranchement indépendantes du modèle sont évaluées à BR(B -> e nu gamma)<17 x10^{-6}, BR(B -> mu nu gamma)<24 x10^{-6}, et BR(B -> l nu gamma)<15,6 x10^{-6}, à un niveau de confiance de 90%. Ce sont actuellement les limites supérieures les plus strictes publiés pour B+ -> l+ nu gamma. De plus, les limites supérieure du rapport d'embranchement sont évaluées à BR(B -> K+ nu nubar)<3,7 x10^{-5}, BR(B -> K0 nu nubar)<8,0 x10^{-5}, BR(B -> K*+ nu nubar)<11,5 x10^{-5}, et BR(B -> K*0 nu nubar)<9,2 x10^{-5}, à un niveau de confiance de 90%. Pour demeurer réceptives aux contributions de la nouvelle physique, les limites supérieures du rapport d'embranchement partiel de B -> K(*) nu nubar sont déterminés dans le spectre cinématique complet