La méthode fréquentiste modifiée pour établir des limites dans les collisionneurs, qui refuse d'exclure des modèles que l'expérience n'a pas la capacité de tester.La méthode CLs est une approche fréquentiste modifiée pour établir des limites supérieures en physique des particules, notamment dans les collisionneurs comme le LHC. Elle résout un problème subtil : lorsqu'une expérience a peu de sensibilité à un signal hypothétique (par exemple parce que le bruit de fond attendu est énorme), une limite fréquentiste naïve pourrait exclure ce signal à tort, même si l'expérience ne peut pas réellement le distinguer du bruit de fond. CLs évite cela en exigeant qu'un modèle ne soit exclu que si les données sont à la fois incompatibles avec l'hypothèse signal-plus-bruit de fond et compatibles avec l'hypothèse de bruit de fond seul. Cela rend les limites conservatrices mais robustes, garantissant que l'on ne prétend jamais avoir écarté un modèle que l'on n'avait pas la capacité de tester.
La méthode CLs a été développée à la fin des années 1990 par les collaborations LEP, notamment par Alexander Read et d'autres, pour traiter le problème de l'établissement de limites dans les recherches du boson de Higgs lorsque le bruit de fond attendu était important. Elle est depuis devenue la norme pour l'établissement de limites au Tevatron et au LHC.
La méthode définit une statistique de test, généralement un rapport de vraisemblance comparant l'hypothèse signal-plus-bruit de fond à l'hypothèse de bruit de fond seul. On calcule deux valeurs de p : p_sb, la probabilité d'observer des données aussi extrêmes que les données réelles sous l'hypothèse signal-plus-bruit de fond, et p_b, la même sous l'hypothèse de bruit de fond seul. La valeur CLs est définie comme p_sb / (1 - p_b). Un modèle est exclu au niveau de confiance de 95 % si CLs < 0,05. La division par (1 - p_b) garantit que si l'expérience n'a pas de sensibilité (donc p_b proche de 1), la valeur CLs reste grande, empêchant l'exclusion. C'est une correction conservatrice qui sacrifie une partie de la puissance statistique pour éviter les fausses exclusions.
Utilisée de manière intensive en physique des hautes énergies pour établir des limites supérieures sur les sections efficaces de production de nouvelles particules, comme dans les recherches de supersymétrie, de dimensions supplémentaires et du boson de Higgs avant sa découverte.
Le nom 'CLs' signifie 'niveau de confiance du signal' — le 's' pour signal, et la méthode est parfois appelée en plaisantant 'le poseur de limites conservateur' car elle est délibérément trop prudente.
