簡易モデルによる超対称性の制限を設定する

Summary

本稿では、任意の新しい物理モデルの保守的で攻撃的な限界に実験的な単純化したモデルの制限を作り直すためのプロトコルを示しています。公的に利用可能なLHCの実験結果は、超対称性のようなシグネチャを持つほとんどすべての新しい物理モデルの限界に、このように書き直すことができます。

Abstract

超対称性と同じような理論に関する実験の制限が原因のため、シングル·ポイントの複雑さの膨大な利用可能なパラメータ空間と一般化することは困難で設定することが困難である。彼らは明確な物理的な解釈を持っているため、より多くの現象論的、単純化されたモデルは、実験的な制限を設定するための人気が高まっている。具体的な理論上の実際の制限を設定するには、単純化したモデルの限界の使用は、しかし、実証されていない。本論文では、具体的かつ完全な超対称モデル、最小の超重力の制限に単純化したモデルの制限を書き直し。様々な物理仮定の下で得られた制限は、監督の検索によって生成されるものに匹敵する。処方箋は、追加の理論上の保守的かつ積極的な限界を計算するために設けられている。様々な信号領域でのイベントの期待と観測の数字と一緒に受け入れられ、効率表を使用して、LHCの実験結果は、このMAに書き直すことができます超対称性のようなシグネチャを持つnonsupersymmetric理論を含め、ほぼすべての理論的枠組み、にnner。

Introduction

スタンダードモデル、超対称性^{（SUSY）1月14日}の最も有望な拡張機能の一つは、CERNのLHC実験により、多くの検索の中心的な焦点です。 2011年に収集されたデータは、既に以前の衝突^15-22のものを超えて新しい物理の限界をプッシュするのに十分である。新しいデータが到着し、除外がまだ遠くに押されたように、明確に除外されている大規模な超対称パラメータ空間のどの領域が物理学のコミュニティに通信することがますます重要になるだろう。現在の制限は、通常、頻繁に多様な利用可能なSUSYパラメータ空間を表し、物理質量に制限または分岐分数として理解することは困難であるしない制約2次元平面上で設定されている。簡略化したモデルが²³の大規模なセット^、24は、これらの制限の理解を助けるために提案されている、アトラスとCMSの両方が、これらのモデルのいくつかの除外結果を提供してきた^15-20。

本稿では、最小の超重力（もCMSSMとして知ら^{MSUGRA、）25〜30}の例を使用して完全な新しい物理モデルにこれらの単純化モデルの除外の適用を示しています。このモデルは、実験的に独立して公開されたものに単純化されたモデルを使用して設定した制限値を比較するために選択される。手順は、新しい物理モデル（NPM）まで拡張可能であることが十分に一般的である。これは「ループを閉じる」と....

Protocol

1。モデル脱構築

1. NPMのパラメータ空間における平面をカバーする陽子衝突事象を発生させる。パートンシャワーhadronizationモデルを含む任意のイベントジェネレータの構成を用いることができる。例えばMSUGRAの場合、質量スペクトルはIsasugra ^33を使用して生成され、分岐画分および減衰幅はMSSMCalc ^34を使用して計算される。それは小さい質量分割シナリオのために重要であることができる行列要素に追加の放射を含んでいるので、イベントの発生自体については、CTEQ 6L1パートン密度関数³⁵ MadGraph 5 1.3.9 ^34は 、行列要素のイベントを生成するために使用される。 MSUGRAイベントを生成するときにMSUGRAのための主要なオーダーの発電機のLHC実験」の選択を模倣するために、MadGraph行列要素に追加の放射線が無効になっています。ピューティアー6.425 ^36は、その後、超対称性粒子（sparticle）崩壊、パートンシャワーのために使用されているとhadronization。これらのプログラムのいずれかの大規模なドキュメントは、ウェブ上で容易に利用可能である。
2. LHCの検出器を模倣するために、LHC検出器パラメータカードでPGSを通じてイベントを渡します。 ATLASとCMS検出器カードはMadGraph 5 ³⁴に含....

Results

MSUGRA、出力の破壊のパラメータ空間内の点へのモデル解体工程を適用した最良に係るすべての生成されたイベントのための様々な生産及び減衰モードをカウントアップし、対応する生産速度をプロットした画分を分岐することにより可視化することができる相対頻度。代表MSUGRAポイントの様々な生産及び減衰モードのための分枝分画を図2および図3に示されている。 SUSYパラメータ空間内の他の点についても同様の数字の数が多い⁴¹オンラインで入手できます。

図4に示されているようMSUGRAの場合には、位相空間を横切るいくつかの傾向が存在する。スクォーク生産は、低M _0、高m _1/2で地域で支配し、グルーイノ生産は高M _0、低m _1/2で領域内に支配する。この地域のスクォーク生産が支配する場合、直接スクォークは最も軽い.......

Discussion

完全な新しい物理モデルで排除輪郭を生成するために単純化モデルの制限の適用が実証されている。 MSUGRAパラメータ空間点の明らかな複雑さにもかかわらず、運動学を簡略化モデルの少数の組み合わせによって十分に再現することができる。特定の信号領域内で見たとき、これまでのLHCで行わ検索は高P _Tのオブジェクト_の （比較的）少数の単純化したモデルのようなイベントトポロジーを好む傾向があるので、運動学的契約はさらに向上する。

単純化されたモデルから派生した排他輪郭がすでに専用検索で公表されて好意的に比較します。この手順では、それは些細なよりエキゾチックな超対称性理論への、あるいは単純化したモデルでカバー署名をnonSUSY理論に除外結果を書き直すことが可能である。この方法はさらに、データAの保存のための簡単​​なルートを可能にするND将来の理論への現在の検索のアプリケーション。

実際には、このアプローチは、LHC実験とLHC理論家とphenomenologi.......