《在ATLAS實驗中尋找伴隨單top夸克產生的帶電Higgs粒子》是依託山東大學，由馮存峰擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：在ATLAS實驗中尋找伴隨單top夸克產生的帶電Higgs粒子
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：馮存峰
- 依託單位：山東大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
尋找超出標準模型的新物理是粒子物理的熱點問題，而帶電Higgs粒子的發現將會成為新物理存在的確鑿證據，質量小於top夸克的輕帶電higgs粒子存在空間已被壓縮，尋找質量大於top夸克的重帶電Higgs粒子變的愈發重要。2015年，LHC將在14TeV對撞能量下運行，有望打開新物理的視窗。本課題將研究利用ATLAS實驗未來14TeV能量下的數據，通過伴隨單top夸克產生過程，在含有輕子的末態中，尋找重帶電Higgs粒子。課題內容將研究利用多參量分析likelihood方法最佳化帶電Higgs粒子質量重建，並利用多參量分析BDT方法分辨信號事例，在180-1000GeV質量空間內，掃描帶電Higgs粒子存在的顯著性，期望發現帶電Higgs粒子。為降低事例堆積對丟失橫動量的重建精度的影響，本課題還擬開展利用徑跡探測器重建丟失橫動量的研究。
結題摘要
利用ATLAS實驗在2015到2016年收集的質心能量13TeV的大型強子對撞機質子質子對撞實驗數據（總亮度36.1fb-1），尋找帶電Higgs粒子伴隨單top夸克產生且帶電Higgs粒子衰變到top夸克和b夸克的過程。本工作利用最大似然函式法對帶電Higgs產生過程進行估計，分析結果表明，在質量區間200-2000GeV，沒有發現相對零假驗假設的明顯超出，本工作還估計了帶電Higgs粒子產生截面上限，其隨帶電Higgs質量而變化，對應200GeV質量的上限截面為2.9pb，而對應2000GeV的上限截面為0.07pb。利用同一批ATLAS實驗數據，我們還搜尋了標準模型Higgs伴隨top夸克對產生且末態含多輕子的過程，同樣使用最大似然函式方法，相對標準模型背景過程進行假設檢驗，分析結果表明，實驗數據以4.1倍標準偏差超出僅有背景的假設（模擬數據估計超出應在2.8倍標準偏差），結合其他強子道的結果，ttH產生過程的顯著性超過了5倍標準偏差，首次證明ttH過程的存在，是粒子物理學的一個重要科技進展。測量到ttH產生截面是790fb，與標準模型預言的截面507pb在誤差內相符。丟失橫動量重建質量與所有事例的重建有關，為降低由於事例堆積對丟失橫能量的影響，組合所有電子、繆子、電子化τ和噴注在量能器和內部徑跡探測器的信息，重建丟失橫動量Emiss，並利用ATLAS實驗2015年收集質心能量13TeV的3.2fb-1的數據，對Emiss的標度、解析度和靈敏度等多種性能參數進行評價，結果表明，該丟失橫動量的各項性能指標相對傳統方法都有一定程度改善。
