[en] The observation of one or several Higgs bosons will be of capital importance in order to understand the electroweak symmetry breaking mechanism. In the Standard Model (SM), one scalar doublet is responsible for the electroweak symmetry breaking giving as a result only one Higgs boson. However, the SM has serious drawbacks which are difficult to solve within the theory itself. This problems find a solution in Supersymmetric (SUSY) models. The Minimal Supersymmetric Standard Model (MSSM) is the simplest SUSY extension of the SM. The MSSM Higgs sector is made of two Higgs doublets which lead to five Higgs particles after electroweak symmetry breaking: three neutral (h, H, A) and a charged pair (H+ ,H-). The discovery of the MSSM charged Higgs (H±) would be a clear sign of new physics beyond the SM. MSSM charged Higgs could be copiously produced at the LHC (large Hadron Collider) in top decays. In the present thesis, the sensitivity of the ATLAS detector to the discovery of the charged Higgs in the low luminosity running conditions is studied in detail in the channel with and . After event selection, the most relevant remaining background is with one W boson decaying into tn and the other decaying hadronically in two light jets. That background was further reduced by imposing a cut on the transverse mass and a harder cut on the t jet transverse momentum: due to t polarization effects, in one-prong t hadronic decays, t jets from H± decay are harder than the ones produced in W± decay. The discovery potential of the ATLAS detector for a charged Higgs produced in top decays was already studied in ATLAS with the W± decaying leptonically (mnm or ene). The significance studies presented in this thesis complete the (mA, tanb) survey for the MSSM charged Higgs. Furthermore, in the so far uncovered 5-10 tanb region a significance greater than 5s is obtained for 10 fb-1 of data (corresponding to one year of running at low luminosity) with the channel studied in this work. Therefore, the discovery potential studies of ATLAS standalone and ATLAS+CMS combined for any of the different MSSM Higgs bosons (h, H, A, H+, H-) cover the whole MSSM (mA, tanb) space. Moreover, an important aspect of this channel is that it gives the possibility to measure the mass. The light MSSM charged Higgs mass was obtained from the transverse mass distribution (since in the channel there is no resonance peak) by means of a maximum likelihood method and the expected precision on this mass was also given. The error was completely dominated by systematics and a precision close to 4% could be achieved for an integrated luminosity of 10 fb-1.

[es] La observación de uno o varios bosones de Higgs es fundamental para entender la rotura espontánea de simetría del Modelo Estándar (SM). En este modelo, un doblete escalar es el que proporciona la rotura espontánea de simetría dando lugar a un bosón de Higgs. Sin embargo, el Modelo Estándar tiene algunos problemas difíciles de solucionar. Esta clase de problemas hallan solución en teorías Supersimétricas (SUSY). El Minimal Supersymmetric Standard Model (MSSM) es la extensión supersimétrica más simple del Modelo Estándar. El sector de Higgs del MSSM está formado por dos dobletes de Higgs dando lugar a 5 bosones de Higgs después de la rotura espontánea de simetría: 3 bosones neutros (h, H, A) y un par cargado (H+, H-). El descubrimiento del bosón de Higgs cargado (H±) sería una señal clara de nueva física más allá del Modelo Estándar. Los bosones de Higgs cargados podrían producirse copiosamente en el LHC (Large Hadron Collider) en la desintegración del quark top. En esta tesis, la sensitividad del detector ATLAS en condiciones de baja luminosidad al descubrimento del Higgs cargado es estudiada en detalle mediante el canal: con y . Después de aplicar cortes cinemáticos a las distintas muestras de señal y fondo, los sucesos de fondo de tipo con un bosón W desintegrándose en tn y el otro desintegrándose hadrónicamente són todavía importantes. Este fondo pudo ser reducido imponiendo cortes en la masa transversa del H± y en el momento transverso del leptón t: debido a la polarización del t, cuando éste se desintegra hadrónicamente en una partícula cargada, los jets de t que provienen de la desintegración del H± tienen un momento superior a los que provienen de la desintegración del W±. El potencial de descubrimiento del detector ATLAS para un Higgs cargado producido en la desintegración del quark top ya fue estudiado en ATLAS con W± desintegrándose leptónicamente (mnm o ene). Los estudios de significancia presentados en esta tesis completan los análisis efectuados en el plano del MSSM (mA, tanb) para el descubrimiento del Higgs cargado. En la región no cubierta hasta ahora alrededor de tanb 5-10, se obtiene una significancia superior a 5s para 10 fb-1 de datos (que corresponde a un año funcionando a baja luminosidad) con el canal estudiado en esta tesis. Es por eso que la combinación de los estudios de potencial de descubrimiento de los detectores ATLAS y CMS para los distintos bosones de Higgs (h, H, A, H+, H-) cubren todo el espacio (mA, tanb) del MSSM. Además, una característica importante de este canal es que permite medir la masa. La masa del Higgs cargado del MSSM se ha obtenido a partir de la distribución de la masa transversa utilizando un método de máxima verosimilitud. El error asociado a esta medida está completamente dominado por los efectos sistemáticos y la precisión relativa para la medida de la masa que se obtiene con este método es de un 4% para una luminosidad integrada de 10 fb-1.