Phénoménologie des théories supersymétriques: collisions polarisées et calculs de précision

Supersymmetric theories, such as the Minimal Supersymmetric Standard Model (MSSM), con-stitute very popular extensions of the Standard Model of particle physics, and are extensivelysearched for at the Large Hadron Collider (LHC). In this thesis, we focus on two specific aspectsof the phenomenology of supersymmetric theories at high-energy hadron colliders, namely po-larized collisions and precision calculations. First, we perform a Leading Order (LO) study, inwhich we show how the availability of (longitudinally) polarized proton beams could help us todisentangle various Beyond the Standard Model (BSM) scenarios exhibiting the same final-statesignature. For the sake of illustration, we focus on the case of one particular class of scenariosleading to monotop production, which corresponds to the production of a top quark in associ-ation with missing transverse energy. We present our results for a polarized LHC at 14 TeV,and for the recently proposed Future Circular Collider (FCC), supposed to operate at 100 TeV.Then, we concentrate on predictions for squark-antisquark, sgluon, and gluino pair productionat next-to-leading order (NLO) in supersymmetric QCD, with or without Non-Minimal FlavourViolations (NMFV), and with or without matching those predictions with Parton Showers (PS).More specifically, we provide the first preliminary results for squark-antisquark hadroproductionat NLO in SUSY-QCD with NMFV, in the context of a fixed order calculation, and consider,in the context of simplified models, the pair production of coloured scalar (stops and sgluons)and coloured Majorana (gluinos) particles at NLO matched with PS within the automatedMadGraph5_aMC@NLO framework.Les théories supersymétriques, telles que le Modèle Standard Supersymétrique Minimal, con-stituent des extensions très populaires du Modèle Standard de physique des particules, et sontactivement recherchées au Large Hadron Collider (LHC). Dans cette thèse, nous nous concen-trons sur deux aspects de la phénoménologie des théories supersymétriques aux collisionneurshadroniques de haute-énergie, à savoir les collisions polarisées, et les calculs de précision. Dansun premier temps, nous réalisons une étude au Leading Order (LO), dans laquelle nous mon-trons comment la présence de faisceaux polarisés (longitudinalement) pourrait nous aider àdifférencier des modèles de Nouvelle Physique présentant la même signature à l’état final. Atitre d’exemple, nous considérons le cas d’une classe particulière de scénarios, menant à la pro-duction de monotops, qui correspondent à la production d’un quark top en association avec del’énergie transverse manquante. Nous présentons nos résultats pour un LHC polarisé à 14 TeV,et pour le récemment proposé Futur Collisionneur Circulaire (FCC), supposé opérer à 100 TeV.Par la suite, nous nous concentrons sur la réalisation de prédictions de précisions pour la pro-duction de paires squark-antisquark, de sgluons, et de gluinos au next-to-leading order (NLO)en QCD supersymétrique, avec ou sans violation non-minimale de saveur, et avec ou sans Par-ton Shower (PS). Plus particulièrement, nous fournissons les premiers résultats (préliminaires)pour la production de squark-antisquark au NLO en SUSY-QCD avec violation non-minimalede saveur, dans le cas d’un calcul à ordre perturbatif fixe, et considérons dans le contexte demodèles simplifiés la production par paires de particules colorées de type scalaire (stops etsgluons), et Majorana (gluinos) au NLO avec PS via l’environnement de travail automatiséMadGraph5_aMC@NLO