《利用雙玻色子產物來尋找Higgs及超出標準模型的新物理》是依託上海交通大學，由楊海軍擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：利用雙玻色子產物來尋找Higgs及超出標準模型的新物理
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：楊海軍
- 依託單位：上海交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
歐洲核子研究中心(CERN)的大型強子對撞機(LHC)是目前世界上能量最高的強子對撞機。利用高能質子-質子對撞來模擬宇宙大爆炸初期的高溫高能狀態，在高能量前沿研究基本粒子的特性及相互作用、精確檢驗粒子物理的標準模型理論、尋找超出標準模型理論的新粒子及新物理現象、探索粒子質量的起源等等一系列最基本的問題。這是當今世界最令人矚目的大型粒子物理實驗，中國科學家積極參與這項大科學實驗研究將有助於提升人類對自然界基本規律的認識和在探測未知世界領域所作出的努力和貢獻。.本計畫書提出用ATLAS國際合作組的實驗數據來尋找標準模型預言的關鍵粒子Higgs玻色子；精確測量雙玻色子的產生截面；通過研究雙玻色子產物來尋找超對稱性理論預言的粒子，以及測量三規範玻色子反常耦合來探索超出標準模型理論的新物理現象等課題。這些研究將導致關於電弱相互作用對稱性破缺機制的重大突破。上海交大組將以這些課題作為主要研究方向。
結題摘要
在2012年CERN的LHC實驗發現希格斯粒子後，本課題組在2013-2016年期間，主要開展希格斯粒子性質測量和新粒子尋找，主要研究成果如下： 2013年，課題組成員最先運用多變數分析方法- BDT來區分希格斯和ZZ本底，把H-＞4l衰變過程的五個運動學角度和雙輕子對組成Z的不變質量等變數通過BDT方法整合為單一變數，更有效地區分希格斯信號和標準模型本底，提高希格斯自旋、宇稱和耦合常數等基本屬性的測量，發表2篇PLB論文。這對確認新發現的粒子是否為標準模型理論預期的希格斯玻色子至關重要，具有重大的意義。 2014年，採用BDTZZ*和M4l二維擬合希格斯的質量,發表一篇PRD論文。最先提出用單Z -＞ 4l輕子質量峰來刻度希格斯衰變到四輕子的不變質量譜。通過放寬和最佳化四個輕子的動量閾值和降低雙輕子對的不變質量閾值要求，使得Z-＞4l的統計量顯著增加四倍，提高質量譜的擬合精度，對精確測量希格斯的質量是非常重要的。專門測量了Z衰變到四輕子末態的分支比，測量結果與標準模型理論預期值一致，發表1篇PRL論文。 在2015年，根據VBF事例具有兩個強子噴注的特徵來訓練BDTVBF方法，在ATLAS實驗數據中發現一個VBF希格斯事例，與MC預期相符，發表1篇PRD。通過聯合ATLAS和CMS實驗組的結果，擬合得到的希格斯粒子質量為125.09 ± 0.24 GeV,測量精度好於千分之二，發表1篇PRL。結論是所有非標準模型預言的希格斯自旋和宇稱組合都以超過99.9%的置信度被排除，發表1篇EPJC。 2016年，課題組用LHC Run2採集的13TeV實驗數據尋找超出標準模型的新物理。課題組成員主導輕子數不守恆的雙輕子末態尋找，擔任該分析的負責人和論文編輯，發表1篇EPJC。2015年底，課題組成員參與高質量雙光子共振態粒子的分析和尋找，主要負責光子Isolation的分析和改進，以及VH，H衰變到雙光子的事例選擇，最佳化以及系統誤差的分析等，發表1篇JHEP。此外，課題組成員參與WW-＞lvqq高質量共振態的尋找，發表1篇JHEP。 2013-2016年期間，課題組共發表10篇論文，包括2篇PRL。在國內外報告成果16次。負責組織1次ATLAS組會，參與組織2次中國LHCP研討會，參與組織3次暑期學校。
