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大型强子对撞机,寻找强超对称的新发现

2019-08-19 00:17:50 暂无 阅读:1898 评论:0

大型强子对撞机(LHC)发生的质子-质子对撞中,或者会发生大量对强互相感化敏感的新粒子——前提是它们不太重。这些粒子或者是超对称性(SUSY)展望的胶子和夸克的伙伴,超对称性是粒子物理尺度模型的一个拟议扩展,它将扩大其展望能力,包罗更高的能量。在最简洁情形下,这些“gluinos”和“s夸克”将成对发生,并直接衰变为夸克和一个新的不乱中性粒子(“neutralino”),后者不会与ATLAS探测器发生感化,中微子或者是暗物质的首要成分。

大型强子对撞机,寻找强超对称的新发现

ATLAS的合作从大型强子对撞机运行早期就一向在寻找这个过程。物理学家们一向在研究以强子“喷射”为特征的碰撞事件,在垂直于碰撞质子的平面上,这些喷射的动量存在很大不屈衡(“贫乏横向动量”,ETmiss)。失去的动量会被无法探测到的中微子带走。到今朝为止,地图集搜刮已经导致对最小质量夸克和胶子的限制越来越严厉。有或者用更多的数据做得更好吗?发生这些重粒子的概率跟着质量呈指数级下降,是以,在更大的数据集上,反复前面的剖析只能到此为止。

大型强子对撞机,寻找强超对称的新发现

需要新的、复杂的方式来更好区域分SUSY旌旗和配景尺度模型事件,以便进一步进行这些剖析。要害改善或者来自于提高选择旌旗事件的效率。在加拿大多伦多举办的轻子光子钻研会上,ATLAS的合作展示了新究竟,解说了更进步剖析手艺所带来的优点,这些手艺在其他搜刮渠道中处于领先地位。因为使用了两种相辅相成的方式,新剖析的活络度大大提高。在第一种方式中,称为“多箱搜刮”,将事件分类为两个可观测值界说的箱:有效质量和ETmiss显著性。

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这些特征描述了互相感化中所涉及的能量量(若是发生了大的重粒子),以及观测到的ETmiss,是若何不太或者由逃逸中微子而不是对喷射能量的错误测量造成。一次界说最多24个正交箱,搜刮对大量分歧质量的gluinos、squarks和neutralinos非常敏感。第二种方式称为“增加决议树(BDT)搜刮”,它使用机械进修分类算法来更好地识别潜在旌旗。经由蒙特卡罗仿真对旌旗和配景事件的展望,行使喷射流的一些活动学特征和ETmiss最终状况对BDTs进行了练习。

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界说了8个如许的判别器,每一个都针对参数和模型空间的分歧区域进行了优化。新究竟使用了完整的LHC Run 2数据集,该数据集对应于139 fb-1的整体亮度,而且在旌旗雄厚区域的观测事件数量和尺度模型展望之间没有显露任何显著差别。是以,在假设分歧情形下,对胶子、夸克和中性质的质量设定了排斥极限。对于多箱搜刮,能够同时承担所有箱的强度,增加剖析的清扫能力。

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