단순화 된 모델을 사용하여 초대칭에 대한 제한 설정

Summary

이 논문은 임의의 새로운 물리 모델에 대한 보수 및 적극적인 한계에 실험 단순화 된 모델의 한계를 개주를위한 프로토콜을 보여줍니다. 공개 LHC 실험 결과는 초대칭 같은 서명 거의 모든 새로운 물리 모델에 대한 제한으로이 방식으로 재조명 할 수 있습니다.

Abstract

초대칭과 유사한 이론에 대한 실험적인 한계 때문에 때문에 단일 지점의 복잡성의 거대한 가능한 매개 변수 공간과 일반화하기 어려운 설정하기가 어렵습니다. 그들은 명확한 물리적 해석을 따라서, 더 많은 현상 학적, 단순화 된 모델은 실험의 한계를 설정하는 인기를 끌고있다. 구체적인 이론에 실제의 한계를 설정하는 이러한 단순화 된 모델 한계의 사용은, 그러나, 증명되지 않았다. 이 논문은 특정하고 완전한 초대칭 모델, 최소한의 supergravity에 대한 제한으로 단순화 된 모델의 한계를 재조정 할. 다양한 물리적 가정에서 얻을 수 제한은 직접 검색에 의해 생성 된 것과 비교할 수 있습니다. 처방전은 추가 이론에 보수적이고 적극적으로 제한을 계산하기 위해 제공됩니다. 다양한 신호 지역에서 이벤트의 예상 및 관찰 번호와 함께 수용과 효율성 테이블을 사용하여, LHC 실험 결과는이 엄마의 개작 할 수 있습니다초대칭 같은 서명 nonsupersymmetric 이론을 포함하여 거의 모든 이론적 프레임 워크에 nner.

Introduction

표준 모델, 초대칭 (SUSY) ^1-14의 가장 유망한 확장 기능 중 하나는 CERN의 LHC 실험을 통해 많은 검색의 중앙 초점이다. 2011에서 수집 된 데이터는 이미 이전 인 LHC ^15-22의 것 이상의 새로운 물리학의 한계를 극복하기에 충분하다. 새로운 데이터가 도착 제외가 멀리 계속 밀려, 그것은 명확하게 제외 된 다양한 초대칭 매개 변수 공간의 어떤 영역 물리학 커뮤니티에 의사 소통을 점점 더 중요 할 것이다. 전류 제한은 일반적으로 자주 다양한 사용할 수 SUSY 매개 변수 공간을 나타내는 물리적 대중에 대한 제한 또는 분기 분수로 이해하기 어려운없는 제약이 두 가지 차원 평면에 설정됩니다. 단순화 된 모델 ^(23)의 대형 ^{세트 (24)는} 이러한 제한의 이해를 돕기 위해 제안되었으며, ATLAS와 CMS는 모두이 모델의 몇 가지에 대한 배제의 결과를 제공 한 ^15-20.

이 논문은 (또한 CMSSM로 알려진 MSUGRA) 최소 supergravity ^{25 ~ 30의} 예제를 사용하여 전체 새로운 물리 모델이 단순화 된 모델 제외의 응용 프로그램을 보여줍니다. 이 모델은 실험에 의해 독립적으로 발행에게 단순화 된....

Protocol

1. 모델 해체

1. NPM의 파라미터 공간에서 플레인을 덮는 양성자 양성자 충돌 이벤트를 생성. 파톤 샤워 hadronization 모델을 포함하는 모든 이벤트 발생 구성을 사용할 수 있습니다. 예 MSUGRA의 경우, 질량 스펙트럼 Isasugra ^33을 사용하여 생성되며, 분기 분획 및 감쇠 폭은 MSSMCalc ^34을 사용하여 계산된다. 그것은 작은 질량 패기 시나리오를 위해 중요 할 수있는 행렬 요소의 추가 방사선을 포함하기 때문에 이벤트 생성 자체, CTEQ 6L1 파튼 밀도 함수 ^(35)와 MadGraph 5 1.3.9 ^(34)은 매트릭스 - 요소 이벤트를 생성하는 데 사용된다. MSUGRA 이벤트를 생성 할 때 MSUGRA을위한 최고의 차 발전기의 LHC 실험 '의 선택을 모방하기 위해, MadGraph 행렬 요소의 추가 복사는 불가능합니다. Pythia 6.425 ^(36)는 다음 SUSY 입자 (sparticle) 붕괴, 파톤 샤워에 사용되는및 hadronization. 이러한 프로그램에 대한 광범위한 문서를 웹에서 쉽게 사용할 수 있습니다.
2. , LHC 검출기 모방 LHC 검출기 매개 카드 PGS 통해 이벤트를 통과하기 위하여. ATLAS....

Results

MSUGRA, 출력의 고장의 파라미터 공간에서 포인트 모델 해체 단계를 도포 한 유용한 정보에 따라 생성 된 모든 이벤트에 대한 다양한 생산 및 감쇠 모드를 카운트 업하고 대응하는 생산 속도를 플로팅 및 분수를 분기함으로써 시각화 될 수있다 상대도. 대표적인 MSUGRA 포인트의 다양한 제품 및 붕괴 모드의 분파 분획을도 2 및도 3에 도시되어있다. SUSY 매개 변수 공간에서 다른 점과 비슷한 수치의 상당수는 온라인으로 ^41입니다.

그림 4에서와 같이 MSUGRA의 경우를 들어, 위상 공간에서 몇 가지 경향이 존재한다. Squark 생산은 저 m ₀ 높은 _{m-1 / 2} 영역에 지배하고 gluino 생산 하이 m _0, 저렴한 _{m-1 / 2} 영역에 지배. 지.......

Discussion

완전히 새로운 물리 모델에서 제외 형상을 생성하는 단순화 된 모델 제한 애플리케이션은 입증되었다. MSUGRA 파라미터 공간 포인트 명백한 복잡성에도 불구하고, 운동학 간략화 모델의 단지 적은 수의 조합에 의해 잘 재생할 수있다. 특정 신호 영역 내에서 볼 때 지금까지 LHC에서 실시 검색 높은 P의 _{T 개체의} (상대적으로) 적은 수의 단순화 된 모델과 같은 이벤트 토폴로지를 선호하는 경향이 있기 때문에 운동 학적 계약은 더욱 향상됩니다.

단순화 된 모델에서 파생 제외 윤곽은 이미 전용 검색에 게시 된 사람들과 비교해도 손색. 이 절차로, 평범 이국적인 SUSY 이론, 또는 단순화 된 모델에 포함 서명 nonSUSY 이론에에 제외 결과를 재조명 할 수 있습니다. 이 방법은 또한 데이터의 보존을위한 간단한 경로를 허용차 미래 이론 현재의 검색 응용 프로그램입니다.

실제적으로,이 방법은 LHC.......