Ustawianie granic supersymetrii przy użyciu uproszczonych modeli

Ogólnym celem tej procedury jest zastosowanie istniejących ograniczeń do uproszczonych modeli w celu uzupełnienia nowych modeli fizycznych. Osiąga się to poprzez dekonstrukcję nowego modelu fizycznego na czynniki pierwsze, jego składowe procesy i tryby. Drugim krokiem jest sporządzenie listy uproszczonych modeli, które obejmują procesy w nowym modelu fizycznym

Następnie kinematyka wybranych modeli uproszczonych musi zostać zweryfikowana względem kinematyki pełnego punktu, aby zapewnić pełne pokrycie. Ostatnim krokiem jest przekształcenie istniejących limitów w tych uproszczonych modelach w limity w nowym modelu fizycznym. Ostatecznie, szacowane limity przy użyciu uproszczonych modeli są wykorzystywane do pokazania, że przybliżone limity można uzyskać bez dedykowanych badań Montecarlo.

Główną zaletą tej techniki w porównaniu z istniejącymi metodami jest to, że nie trzeba walidować ani uruchamiać symulacji detektora w celu uzyskania użytecznego limitu. Ta metoda daje teoretykom nowy sposób wykorzystania wyników eksperymentalnych Osoby, które nie rozumieją modelu. Fizyka na ogół zmaga się z pozorną złożonością nowych modeli fizycznych.

Jednak dzięki tej metodzie jesteśmy w stanie niemal w pełni odtworzyć kinematykę całego modelu, czyli niewielką liczbę uproszczonych modeli, co znacznie ułatwia życie. Pierwszym krokiem w badaniu minimalnej supergrawitacji badanej w tym filmie lub w jakimkolwiek nowym modelu fizycznym jest wygenerowanie zdarzeń zderzeń protonów obejmujących płaszczyznę w jej przestrzeni parametrów. Aby to zrobić, użyj kolekcji oprogramowania, które tworzy wydarzenia z prysznicami Parton i zawiera model patronalny.

Przepuść zdarzenia przez całkiem niezły pakiet oprogramowania symulacyjnego PGS z dużą kartą parametrów detektora Zderzacza Hadronów i wyodrębnij obiekty stanu końcowego. Następnie użyj wyników zdarzenia PGS i rekordu zdarzenia generatora, aby sklasyfikować produkcję części w trybach zaniku. Śledź wszystkie masy cząstek, mechanizmy produkcyjne, łańcuchy rozpadu i ich odpowiednie liczby, a następnie używaj ich do obliczania frakcji rozgałęzionych.

Oblicz najlepsze przekroje produkcyjne dla interesującego Cię modelu. Rozpocznij rekonstrukcję modelu, wybierając punkt w przestrzeni parametrów nowej fizyki. Modeluj półpłaszczyznę M zero M1 w minimalnej super grawitacji.

Określ tryby produkcji dla tego punktu i zanotuj ważne tryby dla tego samego punktu w przestrzeni parametrów. Określ ważne tryby zaniku Skanuj przestrzeń parametrów i powtarzaj te kroki, aż pojawi się słownik uproszczonych modeli, który obejmuje co najmniej 50% otwartych trybów produkcji i zaniku nowego modelu fizycznego. Następnie rozpocznij testowanie jakości uproszczonego modelu.

Wybierz reprezentatywny punkt nowego modelu fizycznego i skonstruuj tam odpowiedni uproszczony model, używając odpowiednich mas. Powtórz tę czynność dla kilku punktów, co daje kilka uproszczonych modeli. Zacznij od jednego uproszczonego modelu i zważ go współczynnikiem, który jest proporcjonalny do jego frakcji produkcyjnej pomnożonej przez frakcję rozgałęzioną.

Następnie dodaj drugi model ważony do pierwszego. Kontynuuj robienie tego samego dla każdego z pozostałych modeli, aby utworzyć sumę dla wszystkich modeli. Następnie należy obliczyć rozkłady kinematyczne dla reprezentatywnych punktów minimalnej supergrawitacji za pomocą procedury generowania zdarzeń i porównać je z rozkładami połączonego modelu uproszczonego.

Jeśli kinematyka różni się o więcej niż 30%, należy uwzględnić dodatkowe uproszczone modele, aby poprawić pokrycie najbardziej konserwatywnego limitu. Rozpocznij konstruowanie limitu, biorąc pod uwagę wyrażenie dla oczekiwanej liczby zdarzeń pokazanych w tym miejscu. Uzyskaj odpowiednie produkty akceptacji i wydajności.

Wybierz punkt przestrzeni parametrów i użyj tego równania do przetestowania zachowania nowego modelu fizycznego, gdy nie przyjmuje się żadnych założeń dotyczących zdarzeń, które nie zostały jawnie uwzględnione w uproszczonym modelu. Aby uzyskać bardziej realistyczny limit dla tego samego punktu przestrzeni parametrów. Przetestuj nowy model fizyczny przy założeniu, że wydajność produkcji powiązanej nie różni się znacząco od wydajności produkcji par.

W przypadku bardziej agresywnego testu granicznego należy wskazać przestrzeń parametrów przy założeniu, że tryby produkcji nie są wyraźnie uwzględnione. Uproszczone modele są porównywalne z tymi, które są dołączone. Aby uzyskać najbardziej agresywny możliwy limit, dodaj założenie, że tryby zaniku nie są reprezentowane przez jawnie uwzględnione.

Modele uproszczone są porównywalne z modelami, które są dołączone. Zakładając brak informacji o korelacjach, użyj limitu ustawionego przez obszar sygnału o najlepszej oczekiwanej wydajności. Ten wykres pokazuje przykład zera lept na granicy wykluczenia dla minimalnych modeli super grawitacji ze stosunkiem wartości oczekiwanych próżni Higgsa wynoszącym 10, sprzężeniem liniowym równym zero i dodatnim parametrem masy.

Połączone limity uzyskuje się przy użyciu obszaru sygnału, który generuje najlepszy oczekiwany limit w każdym punkcie przestrzeni parametrów. Niebieska linia przerywana pokazuje oczekiwany limit poziomu ufności 95%. Nie bierze się pod uwagę żadnych teoretycznych niepewności systematycznych.

Ciągła czerwona linia to obserwowany limit wyników z poprzednich wyszukiwań z różnymi opcjami parametrów, które są również wyświetlane. Poniżej przedstawiono limity wyłączeń uzyskane przy użyciu wyłącznie uproszczonych modeli dla każdego z kolejno bardziej agresywnych założeń przyjętych w analizie. Granice są oznaczone numerem równania rękopisu.

Aby dokonać porównania z eksperymentem Atlas, interpoluje się iloczyn współczynnika akceptacji i wydajności. Najbardziej konserwatywny limit wykluczenia jest zgodny z limitem dedykowanego wyszukiwania w regionach, które są dobrze objęte uproszczonymi modelami, najbardziej agresywny limit zawyża wykluczenie o maksymalnie 40 gigabajtowych elektronowoltów w regionie zdominowanym przez skrzek i do 100 gigagigabajtowych elektronowoltów w regionie zdominowanym przez Gino. Należy zauważyć, że nawet w przypadku niewielkiej liczby stosowanych modeli uproszczonych ustawione konserwatywne limity są bliskie poprawnego wyniku.

Po obejrzeniu tego filmu powinieneś dobrze zrozumieć, jak używać istniejących limitów eksperymentalnych do ustawiania limitu dla dowolnego nowego modelu fizycznego. Próbując wykonać tę procedurę, ważne jest, aby dokładnie pamiętać, jakie założenia zostały przyjęte w odniesieniu do stanów końcowych i czy te założenia są fizyczne i ważne.