Ustawianie granic supersymetrii przy użyciu uproszczonych modeli

Summary

Ten artykuł demonstruje protokół przekształcania eksperymentalnych limitów uproszczonego modelu w konserwatywne i agresywne limity na dowolny nowy model fizyczny. Publicznie dostępne wyniki eksperymentów LHC mogą być w ten sposób przekształcone w limity w prawie każdym nowym modelu fizycznym z sygnaturą podobną do supersymetrii.

Abstract

Eksperymentalne limity supersymetrii i podobne teorie są trudne do ustalenia ze względu na ogromną dostępną przestrzeń parametrów i trudne do uogólnienia ze względu na złożoność pojedynczych punktów. Dlatego coraz popularniejsze stają się bardziej fenomenologiczne, uproszczone modele do wyznaczania granic eksperymentalnych, ponieważ mają jaśniejsze interpretacje fizyczne. Nie wykazano jednak możliwości wykorzystania tych uproszczonych granic modelu do wyznaczenia rzeczywistej granicy dla konkretnej teorii. W artykule tym przekształca uproszczone granice modelu w granice specyficznego i kompletnego modelu supersymetrii, minimalnej supergrawitacji. Granice uzyskane przy różnych założeniach fizycznych są porównywalne z tymi wynikającymi z ukierunkowanych wyszukiwań. Przewidziana jest recepta na obliczanie konserwatywnych i agresywnych granic dla dodatkowych teorii. Korzystając z tabel akceptacji i efektywności wraz z oczekiwaną i obserwowaną liczbą zdarzeń w różnych obszarach sygnału, wyniki eksperymentów LHC można w ten sposób przekształcić w prawie wszystkie ramy teoretyczne, w tym teorie niesupersymetryczne z sygnaturami podobnymi do supersymetrii.

Introduction

Jedno z najbardziej obiecujących rozszerzeń Modelu Standardowego, supersymetria (SUSY)^1-14, jest głównym celem wielu poszukiwań prowadzonych przez eksperymenty LHC w CERN. Dane zebrane w 2011 roku są już wystarczające, aby przesunąć granice nowej fizyki poza granice jakiegokolwiek poprzedniego zderzacza^15-22. W miarę napływu nowych danych i przesuwania wykluczeń coraz dalej, coraz ważniejsze będzie jasne komunikowanie społeczności fizyków, które obszary rozległej supersymetrycznej przestrzeni parametrów zostały wykluczone. Limity prądu są zwykle ustawiane na ograniczonych płaszczyznach dwuwymiarowych, które często nie reprezentują różnorodnej dos....

Protocol

1. Dekonstrukcja modelu

1. Generuj zdarzenia zderzeń proton-proton obejmujące płaszczyznę w przestrzeni parametrów NPM. Można użyć dowolnej konfiguracji generatora zdarzeń, która zawiera model prysznica partonowego i hadronizacji. Na przykład w przypadku MSUGRA widma masowe są generowane za pomocą Isasugra³³, a frakcje rozgałęziające i szerokości rozpadu są obliczane za pomocą MSSMCalc³⁴. Do samego generowania zdarzeń do generowania zdarzeń używa się MadGraph 5 1.3.9³⁴ z funkcjami gęstości partonów CTEQ 6L1³⁵, ponieważ obejmuje on dodatkowe promieniowanie w elemencie macierzy, co może być ważne w przypadku małych sc....

Results

Po zastosowaniu kroku dekonstrukcji modelu do punktu w przestrzeni parametrów MSUGRA, najlepiej można zobrazować rozkład wyników, licząc różne tryby produkcji i zaniku dla każdego wygenerowanego zdarzenia i wykreślając odpowiednie tempo produkcji i rozgałęzione frakcje zgodnie z względnymi częstotliwościami. Frakcje rozgałęzione dla różnych trybów produkcji i rozpadu dla reprezentatywnych punktów MSUGRA są zilustrowane na rysunkach 2 i 3. Duża liczba podobnych rysunków dla innych punktów.......

Discussion

Zademonstrowano zastosowanie uproszczonych granic modelu do wytworzenia konturu wykluczenia w całkowicie nowym modelu fizycznym. Pomimo pozornej złożoności punktów przestrzeni parametrów MSUGRA, kinematyka może być dobrze odtworzona przez połączenie tylko niewielkiej liczby uproszczonych modeli. Zgodność kinematyczna ulega dalszej poprawie, gdy patrzy się w obrębie określonego obszaru sygnału, ponieważ dotychczasowe poszukiwania w LHC mają tendencję do faworyzowania uproszczonych, podobnych do modeli topologii zdarzeń z .......