November 15th, 2013
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.
이 절차의 전반적인 목표는 단순화된 모델에 대한 기존 제한을 적용하여 새로운 물리 모델을 완성하는 것입니다. 이것은 먼저 새로운 물리학 모델을 구성 프로세스와 모드로 분해함으로써 수행됩니다. 두 번째 단계는 새로운 물리 모델의 프로세스를 다루는 단순화된 모델 목록을 컴파일하는 것입니다.
다음으로, 선택한 단순화된 모델의 운동학은 완전한 적용 범위를 보장하기 위해 전체 점의 운동학에 대해 검증되어야 합니다. 마지막 단계는 단순화된 모델에 대한 기존 제한을 새 물리 모델에 대한 제한으로 변환하는 것입니다. 궁극적으로, 단순화된 모델을 사용한 추정 한계는 Montecarlo 전용 연구 없이 대략적인 한계를 얻을 수 있음을 보여주는 데 사용됩니다.
기존 방법에 비해 이 기술의 주요 장점은 유용한 한계를 얻기 위해 검출기 시뮬레이션을 검증하거나 실행할 필요가 없다는 것입니다. 이 방법은 이론가에게 실험 결과를 사용하는 새로운 방법을 제공합니다 개인은 모델을 이해하는 것을 넘어서. 물리학은 일반적으로 새로운 물리 모델의 명백한 복잡성으로 인해 어려움을 겪습니다.
그러나 이 방법을 사용하면 전체 모델의 운동학, 즉 소수의 단순화된 모델을 거의 완전히 재현할 수 있어 삶이 훨씬 쉬워집니다. 이 비디오 또는 새로운 물리 모델에서 연구된 최소 초중력을 탐구하는 첫 번째 단계는 매개변수 공간에 있는 평면을 포함하는 양성자 양성자 충돌 이벤트를 생성하는 것입니다. 이렇게하려면 Parton 샤워로 이벤트를 생성하고 후원 모델을 통합하는 소프트웨어 모음을 사용하십시오.
대형 Hadron Collider 검출기 매개변수 카드가 있는 꽤 우수한 시뮬레이션 PGS 소프트웨어 패키지를 통해 이벤트를 전달하고 최종 상태 객체를 추출합니다. 다음으로, PGS 이벤트 결과와 생성기 이벤트 레코드를 사용하여 디스케이 모드에서 스파트 생산을 분류합니다. 모든 입자 질량, 생산 메커니즘, 붕괴 사슬 및 각각의 개수를 추적하고 이를 사용하여 분기 분율을 계산합니다.
관심 모델에 가장 적합한 생산 단면을 계산합니다. 새 물리학의 매개변수 공간에서 점을 선택하여 모델 복원을 시작합니다. 최소 초중력에서 M zero M1 반평면을 모델링합니다.
이 점에 대한 생산 모드를 결정하고 매개변수 공간에서 동일한 점에 대한 중요한 생산 모드를 기록해 둡니다. 중요한 감쇠 모드 결정: 매개변수 공간을 스캔하고 새로운 물리 모델의 개방 생산 및 감쇠 모드의 최소 50%를 포괄하는 단순화된 모델 사전이 나올 때까지 이 단계를 반복합니다. 다음으로, 단순화된 모델의 품질 테스트를 시작합니다.
새로운 물리 모델의 대표점을 선택하고 적절한 질량을 사용하여 관련 단순화된 모델을 구성합니다. 여러 점에 대해 이 작업을 반복하면 여러 모델이 단순화됩니다. 하나의 단순화된 모델로 시작하여 생산 분율에 분기 분획을 곱한 계수로 가중치를 부여합니다.
다음으로, 첫 번째 모델에 두 번째 가중치 모델을 추가합니다. 다른 각 모델에 대해 동일한 작업을 계속하여 모든 모델에 대한 합계를 형성합니다. 다음으로, 이벤트 생성 절차를 사용하여 최소 초중력의 대표점에 대한 운동학적 분포를 계산하고 결합된 단순화 모델의 운동학적 분포와 비교합니다.
운동학이 30% 이상 차이가 나는 경우 가장 보수적인 한계에 대한 적용 범위를 개선하기 위해 단순화된 모델을 추가로 포함합니다. 여기에 표시된 예상 이벤트 수에 대한 표현식을 고려하여 한계 구성을 시작합니다. 수용 및 효율성의 관련 제품을 얻습니다.
매개변수 공간 점을 선택하고 이 방정식을 사용하여 단순화된 모델에 명시적으로 포함되지 않은 이벤트에 대한 가정이 없는 경우 새 물리 모델 동작을 테스트합니다. 동일한 매개변수 공간 점에 대해 보다 현실적인 한계를 얻으려면. 관련 생산의 효율성이 쌍 생산의 효율성과 크게 다르지 않다는 가정 하에 새로운 물리 모델을 테스트합니다.
보다 적극적인 한계 테스트를 위해 로 표시되지 않은 생산 모드가 명시적으로 포함된다는 가정하에 매개변수 공간 포인트를 테스트합니다. 단순화된 모델은 포함된 모델과 비슷합니다. 가장 적극적인 실현 가능한 한계를 얻으려면 명시적으로 포함된 것으로 표시되지 않는 감쇠 모드가 있다는 가정을 추가합니다.
단순화된 모델은 포함된 모델의 모델과 비슷합니다. 상관 관계에 대한 정보가 없다고 가정하면 최상의 예상 성능을 가진 신호 영역에 의해 설정된 제한을 사용합니다. 이 플롯은 힉스 진공 기대값 10의 비율, 0의 비선형 결합 및 양의 질량 매개변수를 가진 최소 초중력 모델에 대한 제외 한계에 대한 제로 렙트의 예를 보여줍니다.
결합된 한계는 매개변수 공간의 각 지점에서 최상의 예상 한계를 생성하는 신호 영역을 사용하여 구합니다. 파란색 파선은 예상되는 95% 신뢰 수준 한계를 나타냅니다. 이론적, 체계적 불확실성은 고려되지 않습니다.
빨간색 실선은 다른 매개변수 선택 항목을 사용한 이전 검색에서 관찰된 한계 결과도 표시됩니다. 다음은 분석에서 만들어진 연속적으로 더 공격적인 가정 각각에 대해 단순화된 모델만 사용하여 얻은 제외 한계입니다. 한계는 원고 방정식 번호로 표시됩니다.
Atlas 실험과 비교하기 위해 수용 비율과 효율성의 곱이 보간됩니다. 가장 보수적인 제외 한도는 단순화된 모델로 잘 커버되는 지역에서의 전용 검색 한도를 따르며, 가장 적극적인 한도는 스쿼크 지배 지역에서 최대 40기가바이트 전자볼트, 지노가 지배하는 지역에서 최대 100기가바이트 전자볼트까지 제외를 과대평가하는 것입니다. 소수의 단순화된 모형이 사용되더라도 보수적인 한계 집합은 올바른 결과에 가깝습니다.
이 비디오를 시청한 후에는 기존 실험 한계를 사용하여 새로운 물리 모델에 대한 제한을 설정하는 방법을 잘 이해하게 될 것입니다. 이 절차를 시도하는 동안 최종 상태에서 어떤 가정이 이루어졌는지, 그리고 이러한 가정이 물리적이고 유효한지 여부를 정확히 기억하는 것이 중요합니다.
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이 논문은 실험 제한을 단순화된 모델에서 새로운 물리 모델에 적용 가능한 보수적 및 공격적 제한으로 변환하기 위한 프로토콜을 제시합니다. 이 방법론을 통해 기존의 LHC 실험 결과를 이용하여 초대칭과 유사한 특징을 가진 다양한 새로운 물리 모델에 대한 제한을 도출할 수 있습니다.