सरलीकृत मॉडल का प्रयोग supersymmetry पर सीमा निर्धारित

1Department of Physics and Astronomy, University College London, 2CERN, 3Physics Division, Lawrence Berkeley National Laboratories
Published 11/15/2013
0 Comments
  CITE THIS  SHARE 
Engineering

Your institution must subscribe to JoVE's Engineering section to access this content.

Fill out the form below to receive a free trial or learn more about access:

Welcome!

Enter your email below to get your free 10 minute trial to JoVE!





By clicking "Submit", you agree to our policies.

 

Summary

इस पत्र में एक मनमाने ढंग से नए भौतिकी मॉडल पर रूढ़िवादी और आक्रामक सीमा में प्रयोगात्मक सरल मॉडल सीमा recasting के लिए एक प्रोटोकॉल को दर्शाता है. सार्वजनिक रूप से उपलब्ध LHC प्रयोगात्मक परिणामों एक supersymmetry की तरह हस्ताक्षर के साथ लगभग किसी भी नए भौतिकी मॉडल पर सीमा में इस तरह से मरम्मत की जा सकती है.

Cite this Article

Copy Citation

Gütschow, C., Marshall, Z. Setting Limits on Supersymmetry Using Simplified Models. J. Vis. Exp. (81), e50419, doi:10.3791/50419 (2013).

Please note that all translations are automatically generated.

Click here for the english version. For other languages click here.

Abstract

Supersymmetry और इसी तरह के सिद्धांतों पर प्रायोगिक सीमा क्योंकि क्योंकि एकल अंक की जटिलता की भारी उपलब्ध पैरामीटर अंतरिक्ष और सामान्यीकरण करने के लिए मुश्किल से स्थापित करने के लिए मुश्किल हो जाता है. वे स्पष्ट शारीरिक व्याख्याओं के रूप में इसलिए, अधिक phenomenological, सरलीकृत मॉडल, प्रयोगात्मक सीमा की स्थापना के लिए लोकप्रिय होते जा रहे हैं. एक ठोस सिद्धांत पर एक वास्तविक सीमा निर्धारित करने के लिए इन सरल मॉडल सीमा का उपयोग करते हैं, हालांकि, प्रदर्शन नहीं किया गया. यह पत्र एक विशिष्ट और पूर्ण supersymmetry मॉडल, न्यूनतम supergravity पर सीमा में सरल मॉडल सीमा recasts. विभिन्न शारीरिक मान्यताओं के तहत प्राप्त की सीमाएं निर्देशित खोजों द्वारा उत्पादित उन लोगों के बराबर हैं. एक पर्चे अतिरिक्त सिद्धांतों पर रूढ़िवादी और आक्रामक सीमा की गणना के लिए प्रदान की जाती है. विभिन्न संकेत क्षेत्रों में घटनाओं की उम्मीद है और मनाया संख्या के साथ स्वीकृति और दक्षता तालिकाओं का उपयोग, LHC प्रयोगात्मक परिणाम इस एमए में मरम्मत किया जा सकता हैsupersymmetry की तरह हस्ताक्षर के साथ nonsupersymmetric सिद्धांतों सहित लगभग किसी भी सैद्धांतिक ढांचे में nner.

Introduction

स्टैंडर्ड मॉडल, supersymmetry (SUSY) 1-14 के सबसे होनहार एक्सटेंशन में से एक, सर्न में LHC प्रयोगों द्वारा कई खोजों के केंद्रीय ध्यान केंद्रित है. 2011 में एकत्र आंकड़ों का पहले से ही किसी भी पिछले कोलाइडर 15-22 के उन से परे नए भौतिकी की सीमा बढ़ाने के लिए पर्याप्त हैं. नए आंकड़ों के आने और बहिष्करण आगे अभी भी धकेल दिया जाता है, यह स्पष्ट रूप से बाहर रखा गया है व्यापक supersymmetric पैरामीटर अंतरिक्ष की क्या क्षेत्रों भौतिकी समुदाय से संवाद करने के लिए तेजी से महत्वपूर्ण हो जाएगा. वर्तमान सीमा आमतौर पर अक्सर विविध उपलब्ध SUSY पैरामीटर अंतरिक्ष का प्रतिनिधित्व करते हैं और शारीरिक जनता पर सीमा या शाखाओं में भिन्न रूप में समझने के लिए मुश्किल नहीं कर रहे हैं, जो विवश दो आयामी विमानों, पर सेट कर रहे हैं. सरलीकृत मॉडल 23 का एक बड़ा सेट, 24 इन सीमाओं को समझने में सहायता के लिए प्रस्तावित किया गया है, और एटलस और सीएमएस इन दोनों मॉडलों में से कई के लिए बहिष्कार परिणाम प्रदान की है 15-20.

इस पत्र (भी CMSSM के रूप में जाना MSUGRA,) न्यूनतम supergravity 25-30 के उदाहरण का उपयोग कर एक पूरी नई भौतिकी मॉडल के लिए इन सरल मॉडल बहिष्करण के आवेदन को दर्शाता है. इस मॉडल प्रयोगों द्वारा स्वतंत्र रूप से प्रकाशित करने के लिए उन सरलीकृत मॉडल का उपयोग निर्धारित सीमा की तुलना करने के क्रम में चुना जाता है. प्रक्रिया किसी भी नए भौतिकी मॉडल (एनपीएम) को लागू होने के लिए पर्याप्त रूप से सामान्य है. इस 'पाश बंद' और सरलीकृत मॉडल का उपयोग SUSY पर सीमा निर्धारित करने के लिए पहला प्रयास का प्रतिनिधित्व के रूप में, विशेष रूप से सरल मॉडल पर सीमा की प्रयोज्यता के बारे में धारणा की एक संख्या है कि सिद्धांतों पर रूढ़िवादी और आक्रामक सीमा की स्थापना के लिए व्यंजनों, जिसके परिणामस्वरूप तलाश रहे हैं LHC प्रयोगों द्वारा जांच नहीं की गई.

एक एनपीएम में एक सीमा निर्धारित करने के लिए, तीन अलग आपरेशन के लिए आवश्यक हैं. सबसे पहले, एनपीएम विभिन्न उत्पादों होगा अलग करने, उसके घटक टुकड़ों में deconstructed किया जाना चाहिएction मोड और मॉडल में सभी नए कणों के लिए क्षय मोड. दूसरा, सरलीकृत मॉडल का एक सेट एनपीएम में कीनेमेटीक्स और प्रासंगिक घटना टोपोलोजी विश्राम करने के लिए चुना जाना चाहिए. तीसरा, इन सरलीकृत मॉडल पर उपलब्ध सीमा एनपीएम पर सीमा उत्पादन के क्रम में जोड़ दिया जाना चाहिए. इन तीन प्रक्रियाओं प्रोटोकॉल में वर्णित हैं. कुछ अतिरिक्त approximations भी घटना टोपोलोजी की एक व्यापक श्रृंखला के लिए पहले से ही उपलब्ध सरलीकृत मॉडल की प्रयोज्यता विस्तार हो सकता है कि प्रदान की जाती हैं.

एक पूरा एनपीएम आम तौर पर कई उत्पादन मोड और कई संभव बाद decays शामिल है. उनके घटकों में नए भौतिकी मॉडल के deconstruction और उन घटकों को सरल मॉडल सीमा के आवेदन एक बहिष्कार का निर्माण सीधे सीमा की अनुमति देता है. किसी भी संकेत क्षेत्र के लिए, सबसे रूढ़िवादी सीमा उत्पादन अंश पी का उपयोग कर सेट किया जा सकता है (क, ख) (क, ख सरल मॉडल स्पा का प्रतिनिधित्व करता हैएक सरल मॉडल के समान घटनाओं के rticle उत्पादन मोड) मैं और सरल मॉडल † द्वारा बताए गए तरीके से क्षय करने के लिए उत्पादन sparticles के लिए शाखाओं में बंटी अंश, बीआर एक → मैं मैं → बी आर बी एक्स. इन सरल टोपोलॉजी से किसी दिए गए संकेत क्षेत्र में घटनाओं की उम्मीद की संख्या तब के रूप में लिखा जा सकता है

1 समीकरण
योग सरलीकृत से अधिक मॉडल है, जहां, σ मुन्ना एनपीएम बिंदु के लिए कुल क्रॉस सेक्शन है, एल INT खोज में इस्तेमाल किया एकीकृत चमक है, और एई एक, मैं में सरल मॉडल की घटनाओं के लिए स्वीकृति बार दक्षता है → बी संकेत क्षेत्र माना जा रहा है. यह संख्या नए भौतिकी घटनाओं टी की संख्या पर उम्मीद की 95% आत्मविश्वास का स्तर ऊपरी सीमा की तुलना में किया जा सकता हैओ इष्टतम खोज क्षेत्र का चयन करें. एन 95% आत्मविश्वास के स्तर पर बाहर रखा नए भौतिकी की घटनाओं का मनाया संख्या से बड़ा है, तो मॉडल तो बाहर रखा जा सकता है. उनके अनिश्चितताओं के सहसंबंध के बारे में जानकारी उपलब्ध है अगर nonoverlapping क्षेत्रों में बहिष्करण जोड़ा जा सकता है. यह जानकारी उपलब्ध नहीं है, तो सबसे अच्छा उम्मीद सीमा प्रदान करता है कि सबसे अच्छा संकेत क्षेत्र या विश्लेषण मॉडल बाहर करने के लिए प्रयास करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है.

इस विधि के साथ ठोस सीमा का निर्माण करने के लिए, विभिन्न सरलीकृत मॉडलों के लिए LHC प्रयोगों द्वारा उपलब्ध कराया जाना चाहिए. सीएमएस और एटलस दोनों कई मॉडलों के लिए साथ आंकड़े प्रकाशित किया है, और आंकड़ों की कुछ HepData डेटाबेस 31 में उपलब्ध हैं. ऐसे सभी तालिकाओं के प्रकाशन का मूल्य प्रदर्शित करने के लिए, हम यह पहले से ही प्रकाशित उन लोगों के लिए तुलना कर रहे हैं कि ठोस सीमा प्रदान करने के लिए महत्वपूर्ण है. इसलिए हम उपयोग (और describएक वैकल्पिक कदम) एटलस या सीएमएस डिटेक्टर के प्रभाव का अनुकरण करने के लिए एक तेज डिटेक्टर सिमुलेशन के रूप में प्रोटोकॉल में ई. बहुत अच्छा अनुकरण से व्युत्पन्न (पीजीएस) 32 चित्र 1 में एक सरल मॉडल ग्रिड में एटलस द्वारा प्रकाशित उस की तुलना में है. इन परिणामों बल्कि सभी परिणाम सार्वजनिक होने के लिए प्रतीक्षा की तुलना में, शेष ग्रिड के लिए परिणाम पीजीएस का उपयोग कर प्राप्त कर रहे हैं और इस पत्र के शेष में सीधे इस्तेमाल किया, कि (लगभग 25% के भीतर) एक दूसरे के लिए पर्याप्त रूप से बंद कर रहे हैं. सार्वजनिक रूप से उपलब्ध सरलीकृत मॉडल परिणामों की संख्या बढ़ती है, इस तरह के अनुमान इस के लिए की जरूरत काफी कम किया जाना चाहिए.

दो रूढ़िवादी मान्यताओं सीमा में उत्पादन और क्षय मोड की एक बड़ी संख्या को शामिल किए जाने की अनुमति है. पहला जुड़े उत्पादन के लिए प्रयोगात्मक कम से कम के रूप में उच्च दो उत्पादन मोड की बदतर के लिए के रूप में है. के लिएसमावेशी खोजों, यह आम तौर पर एक अच्छी धारणा है. घटनाओं की न्यूनतम उम्मीद की संख्या तो होगा

2 समीकरण
पहला योग सभी उत्पादन मोड पर चलाता है, और केवल उन और बी सरलीकृत मॉडल से बिल्कुल उन कणों हैं जहां समीकरण 1 में शामिल किए गए हैं, जहां. इसी तरह, अलग पैरों के साथ decays के लिए दो पैरों की बदतर के लिए के रूप में कम से कम के रूप में उच्च माना जा सकता है. यही कारण है,

3 समीकरण
दोनों तरफ अलग decays के साथ आरेख अब शामिल किया गया है जहां.

आगे के दो मान्यताओं Str की स्थापना की अनुमति होगीपीलिया सीमा. एक सिद्धांत यह सभी उत्पादन मोड के लिए प्रयोगात्मक सरलीकृत मॉडल द्वारा कवर उत्पादन मोड के लिए औसत लिए इसी तरह की है कि कल्पना कर सकते हैं. उस मामले में, घटनाओं की उम्मीद की संख्या के बजाय के रूप में लिखा जा सकता है

समीकरण 4
रकम सरलीकृत मॉडल द्वारा कवर केवल उन उत्पादन मोड पर दोनों कहाँ हैं. एक और सिद्धांत में सभी क्षय मोड के लिए सरल मॉडल टोपोलॉजी द्वारा कवर उन घटनाओं के लिए औसत लिए इसी तरह की है कि मान सकता है. : तो घटनाओं की उम्मीद की संख्या के रूप में लिखा जा सकता है

5 समीकरण
जहां आगाकेवल सरलीकृत मॉडल पर चलाने के लिए रकम में. जाहिर है, सबसे आक्रामक MSUGRA सीमा इस धारणा के तहत प्रदान की है, और इस तरह से सेट एक सीमा है, वास्तव में, एक समर्पित खोज द्वारा 95% आत्मविश्वास के स्तर पर बाहर नहीं जाना होगा कि क्षेत्रों के लिए बहिष्कार का दावा जोखिम है. इन दो approximations की सटीकता पर संदेह हो सकता है सरलीकृत मॉडल के समावेशी घटना कीनेमेटीक्स एक पूरा SUSY पैरामीटर अंतरिक्ष बात करने के लिए अनुकूल तुलना करते हैं, तो, वे अनुचित नहीं हो सकता है.

† अब LHC पर प्रयुक्त कुछ सरल मॉडल जुड़े उत्पादन में शामिल हैं. यहाँ स्पष्ट रूप से चर्चा नहीं करते हैं, समीकरण तुच्छता से इस मामले के लिए अनुमति देने के लिए बढ़ाया जा सकता है.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. मॉडल Deconstruction

  1. एनपीएम के पैरामीटर अंतरिक्ष में एक विमान को कवर प्रोटॉन प्रोटॉन टक्कर घटनाओं उत्पन्न करें. एक पार्टन शॉवर और hadronization मॉडल भी शामिल है कि किसी भी घटना जनरेटर विन्यास इस्तेमाल किया जा सकता है. उदाहरण के लिए MSUGRA के मामले में, जन स्पेक्ट्रा Isasugra 33 का उपयोग करते हुए उत्पन्न कर रहे हैं, और शाखाओं में भिन्न और क्षय widths MSSMCalc 34 उपयोग कर की गणना कर रहे हैं. यह छोटे बड़े पैमाने पर बंटवारे परिदृश्यों के लिए महत्वपूर्ण हो सकता है जो मैट्रिक्स तत्व में अतिरिक्त विकिरण, भी शामिल है, क्योंकि घटना पीढ़ी खुद के लिए, CTEQ 6L1 पार्टन घनत्व कार्यों 35 के साथ MadGraph 5 1.3.9 34, मैट्रिक्स तत्व घटनाओं उत्पन्न करने के लिए प्रयोग किया जाता है. MSUGRA घटनाओं पैदा जब MSUGRA के लिए अग्रणी आदेश जनरेटर की LHC प्रयोगों 'विकल्प की नकल करने के लिए, MadGraph मैट्रिक्स तत्व में अतिरिक्त विकिरण अक्षम है. पाइथिया 6.425 36 तो, SUSY कण (sparticle) क्षय, पार्टन वर्षा के लिए प्रयोग किया जाता हैऔर hadronization. इन कार्यक्रमों में से किसी के लिए व्यापक प्रलेखन वेब पर आसानी से उपलब्ध है.
  2. , एक LHC डिटेक्टर नकल एक LHC डिटेक्टर पैरामीटर कार्ड के साथ पीजीएस के माध्यम से घटनाओं पारित करने के लिए आदेश में. एटलस और सीएमएस डिटेक्टर कार्ड MadGraph 5 34 के साथ शामिल खोज पहुंच विश्लेषण के लिए काफी अच्छी तरह से प्रदर्शन करते हैं. कहां उपलब्ध है, पहचान और प्रदर्शन के प्रयोगों 'parameterizations इस्तेमाल किया जा सकता है कुछ विश्लेषण के साथ सार्वजनिक किया. आदर्श रूप में, प्रयोगों इन सीधे इस्तेमाल किया जा सकता है और इस कदम अनावश्यक है, जो मामले में सरल मॉडल ग्रिड के एक नंबर के लिए स्वीकृति और दक्षता का पूरा नक्शे प्रदान करेगा.
  3. जल्दी परिणामों का विश्लेषण करने के लिए, एक मध्यवर्ती हल्के वजन डेटा स्वरूप वांछनीय है. विमानों, स्थिर leptons, लापता अनुप्रस्थ ऊर्जा, और एक सुविधाजनक प्रारूप में (ExRootAnalysis 34 का उपयोग कर उदाहरण के लिए) पीजीएस उत्पादन से किसी भी अन्य आवश्यक अंतिम राज्य वस्तुओं निकालने की सिफारिश की है.
  4. टी क्रम मेंओ, परिणामों को वर्गीकृत sparticle उत्पादन और प्रत्येक घटना के लिए क्षय मोड वर्गीकृत करने के लिए आवश्यक जनरेटर घटना रिकॉर्ड के भाग के साथ पीजीएस घटना के परिणाम सहसंबंधी. उनके इसी शाखाओं अंश की गणना करने में सक्षम होने के लिए आदेश में सभी कण जनता, उत्पादन तंत्र, और क्षय जंजीरों के साथ ही उनके संबंधित मायने रखता है पर नज़र रखें.
  5. ब्याज के मॉडल के लिए सबसे अच्छा उपलब्ध उत्पादन पार अनुभाग गणना की गणना. MSUGRA के मामले में, अगले करने वाली अग्रणी प्रत्येक बिंदु के लिए आदेश पार वर्गों CTEQ 6.6 NLO PDFs का उपयोग NLL फास्ट 38 के साथ Prospino 2.1 37 उपयोग कर की गणना की जा सकती है.

2. मॉडल पुनर्निर्माण

  1. एनपीएम की खुली उत्पादन और क्षय मोड के कम से कम 50% को कवर के रूप में तो मॉडल deconstruction से टूटने के आधार पर, सरलीकृत मॉडल का एक शब्दकोश का चयन करें. क्योंकि बड़े पैमाने पर, स्वीकृति typi में दो का एक पहलू के साथ सबसे बीएसएम मॉडलों की तेजी से गिरने के पार अनुभाग कीबड़ी सफाई प्रायोगिक और सैद्धांतिक अनिश्चितताओं के भीतर होना यह पर्याप्त करीब है, जिससे सीमा में केवल 20-50 GeV का प्रतिनिधित्व करता है. Off-shell/three-body decays सहित सबसे सीधा क्षय और एक कदम क्षय मॉडल, LHC प्रयोगों द्वारा विचार किया गया है. सीएमएस एक ही पेपर 21 में सरल मॉडल बहिष्कार परिणामों के एक नंबर एकत्र किया है. एटलस और सीएमएस दोनों भी भारी स्वाद सरलीकृत मॉडलों के एक नंबर पर विचार किया है. मॉडल की पूरी सूची एक ही स्थान में सार्वजनिक रूप से उपलब्ध नहीं किया गया है. लेकिन, परिणाम दो प्रयोगों 'जनता वेबपेजों 39, 40 से उपलब्ध हैं. ये एनपीएम के पुनर्निर्माण के लिए से चयन किया जाना चाहिए कि सरल मॉडल हैं.
  2. उस बिंदु को पुन: उत्पन्न करने के लिए इस्तेमाल सरलीकृत मॉडल से उत्पन्न उन लोगों के साथ कुछ प्रतिनिधि एनपीएम अंक की कीनेमेटीक्स तुलना, सरल मॉडल कवरेज की गुणवत्ता का परीक्षण करने के लिए. एक दिया एनपीएम बिंदु के लिए, साथ प्रासंगिक सरलीकृत मॉडलों का निर्माणउपयुक्त जनता.
  3. उस मॉडल के आधार पर प्रतिनिधित्व क्षय के लिए कि सरल मॉडल बार शाखाओं में बंटी अंश का प्रतिनिधित्व द्वारा उत्पादन अंश भी शामिल है कि प्रत्येक मॉडल प्रकार में कोई वजन असाइन करें.
  4. जुड़े उत्पादन के लिए, केवल जोड़ी के उत्पादन सरलीकृत मॉडल पर विचार कर रहे हैं, दो प्रासंगिक सरलीकृत मॉडलों के बीच वजन विभाजित करते हैं.
  5. यह समूह भी इसी तरह का उत्पादन और क्षय मोड के क्रम में एनपीएम घटना टोपोलॉजी करने के लिए शारीरिक रूप से प्रेरित सरलीकरण का एक सेट लागू करने की सिफारिश की है.
  6. एकता के लिए सभी सरलीकृत मॉडलों के लिए वजन की राशि मानक के अनुसार.
  7. पिछले प्रोटोकॉल में वर्णित घटना पीढ़ी प्रक्रिया का उपयोग प्रतिनिधि एनपीएम अंक के लिए विज्ञान सम्बन्धी वितरण की गणना.
  8. ठेठ संकेत सेलेक्शन के बाद एनपीएम बिंदु के कीनेमेटीक्स संयुक्त सरलीकृत मॉडल के उन लोगों से (30%) σ से अधिक से अलग है, उत्पादन और क्षय सुधार करने के लिए अतिरिक्त सरलीकृत मॉडल शामिलचरण अंतरिक्ष कवरेज. 15% स्तर पर विसंगतियां क्योंकि सबसे नए भौतिकी मॉडल में तेजी से गिरने के पार वर्गों के अंतिम बहिष्कार परिणामों पर नगण्य प्रभाव पड़ता है.

3. निर्माण सीमित करें

  1. उपलब्ध और प्रासंगिक और लागू किया जा सकता है कि प्रत्येक प्रयोगात्मक संकेत क्षेत्र में माना जा रहा सरलीकृत मॉडलों के लिए नए भौतिकी की घटनाओं की संख्या पर 95% आत्मविश्वास का स्तर ऊपरी सीमा प्राप्त करते हैं.
  2. (यदि हो तो) मान्यताओं बिंदु बाहर रखा गया है, जिसके तहत निर्धारित करने के लिए प्रत्येक पैरामीटर अंतरिक्ष बिंदु पर ब्याज की एनपीएम समीकरणों 1 और 3-5 लागू करें.
  3. क्षेत्रों ठीक से ‡ जोड़ा जा सकता है कि इतना संकेत क्षेत्रों 'पृष्ठभूमि अनिश्चितताओं के बीच सहसंबंध उपलब्ध हैं, जब तक कि सबसे अच्छा उम्मीद प्रदर्शन से संकेत क्षेत्र द्वारा निर्धारित सीमा का उपयोग करें.
  4. पिछले प्रोटोकॉल और बहिष्कार आकृति के प्रसार के साथ प्रदर्शन किया कीनेमेटीक्स की तुलना के साथ, आरए निर्धारितnge जिसमें प्रायोगिक बहिष्कार होना चाहिए.

‡ वर्तमान में, ऐसी कोई सहसंबंध उपलब्ध हैं.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

MSUGRA, उत्पादन का एक टूटने के पैरामीटर अंतरिक्ष में एक बिंदु पर मॉडल deconstruction कदम लागू करने के बाद सबसे अच्छा के अनुसार हर उत्पन्न घटना के लिए विभिन्न उत्पादन और क्षय मोड गिन और इसी उत्पादन दर की साजिश रचने और भिन्न शाखाओं में से देखे जा सकते हैं रिश्तेदार आवृत्तियों. प्रतिनिधि MSUGRA अंक के लिए विभिन्न उत्पादन और क्षय मोड के लिए शाखाओं में बंटी भिन्न आंकड़े 2 और 3 में सचित्र हैं. SUSY पैरामीटर अंतरिक्ष में अन्य बिंदुओं के लिए इसी तरह के आंकड़े की एक बड़ी संख्या में ऑनलाइन उपलब्ध 41 हैं.

चित्रा 4 में प्रदर्शन के रूप MSUGRA के मामले के लिए, चरण अंतरिक्ष में कुछ प्रवृत्तियों मौजूद हैं. Squark उत्पादन कम एम 0, उच्च 1/2 मीटर क्षेत्र में हावी है, और gluino उत्पादन उच्च एम 0, कम 1/2 मीटर क्षेत्र में हावी है. क्षेत्र मेंsquark उत्पादन हावी है, जहां प्रत्यक्ष squark सबसे हल्का अति सममित कण (एलएसपी) को decays इष्ट हैं. Gluino उत्पादन हावी है, हालांकि, एलएसपी को gluino के प्रत्यक्ष decays कुल क्षय चरण अंतरिक्ष के 30% ~ से अधिक शामिल है जहां कभी क्षेत्रों में. बिचला क्षेत्र में प्रत्यक्ष chargino उत्पादन विशेष रूप से उच्च एम 0 और squarks और gluinos सभी भारी हैं जहां उच्च 1/2 मीटर की ओर, एक nonnegligible योगदान बनाता है. इस MSUGRA विमान, इसलिए, पाँच सरल मॉडल (एस) परिदृश्यों के द्वारा कवर किया जा सकता है:

  • सीधे एक क्वार्क (एस 1) के उत्सर्जन के माध्यम से एलएसपी को क्षय जो squarks की जोड़ी के उत्पादन,;
  • सीधे एक दो क्वार्कों (एस 2) के उत्सर्जन के माध्यम से एलएसपी को क्षय जो gluinos की जोड़ी के उत्पादन,;
  • Squarks की जोड़ी के उत्पादन, एलएसपी को एक कदम में जो क्षय. squark एक क्वार्क के उत्सर्जन के माध्यम से एक chargino को decays, और chargino एक डब्ल्यू BOSO के उत्सर्जन के माध्यम से एलएसपी को decays n (एस 3);
  • Gluinos की जोड़ी के उत्पादन, एलएसपी को एक कदम में जो क्षय. gluino दो क्वार्कों के उत्सर्जन के माध्यम से एक chargino को decays, और chargino एक डब्ल्यू बोसॉन (एस 4) के उत्सर्जन के माध्यम से एलएसपी को नाश होता है, और
  • सीधे एक डब्ल्यू बोसॉन (एस 5) के उत्सर्जन के माध्यम से एलएसपी को क्षय जो charginos की जोड़ी के उत्पादन,.

इन पांच सरलीकृत मॉडलों में से एक के लिए संबंधित के रूप में वर्गीकृत MSUGRA घटनाओं का अंश 5 चित्र में दिखाया गया है. MSUGRA उदाहरण के लिए, निम्न अतिरिक्त सरल बनाने approximations बना रहे हैं: squark gluino को नाश होता है, जब gluino क्षय घटना टोपोलॉजी वर्गीकृत करने में गिना जाता है, और gluino को squark का क्षय घटना में एक अतिरिक्त विमान के रूप में गिना जाता है ("प्लस विमानों"), यह प्रारंभिक या अंतिम राज्य विकिरण के समान थे के रूप में यद्यपि. Gluino एक squark के माध्यम से decays जबiles/ftp_upload/50419/50419gtilde.jpg "/> → क्यू qtilde , qtilde → क्यू gluino दो विमानों का उत्पादन किया और सीधे नष्ट हुआ था के रूप में हालांकि हालांकि, क्षय की अंतिम अवस्था अभी squark कदम को छोड़ते हुए, प्रकट होता है, कीनेमेटीक्स में कुछ (छोटे) मतभेद बचा. Gluino कोई मध्यवर्ती squark साथ क्वार्कों की एक जोड़ी के उत्सर्जन के माध्यम से नष्ट हुआ है जैसे कि इन मामलों के लिए, इसलिए, क्षय श्रृंखला (वर्गीकृत है gtilde → QQ ), बल्कि एक साथ squark क्षय के रूप में इसे वर्गीकृत करने सेअतिरिक्त प्रारंभिक या अंतिम राज्य विकिरण की तरह विमान ( qtilde → क्यू प्लस विमान (एस)). एसोसिएटेड squark-gluino उत्पादन squark और gluino सरलीकृत मॉडलों के बीच समान रूप से विभाजित है. इन approximations के साथ, यह विचाराधीन पांच सरलीकृत मॉडलों में से एक के रूप में SUSY की घटनाओं का एक बड़ा अंश वर्गीकृत करने के लिए संभव है. इस मॉडल पुनर्निर्माण की दिशा में पहला कदम है.

दो MSUGRA पैरामीटर अंतरिक्ष अंक के लिए घटना कीनेमेटीक्स, उन्हें नकल करने के लिए प्रयोग किया जाता सरलीकृत मॉडल का एक संयोजन के साथ, आंकड़े 6, 7 और 8 में दिखाया गया. इन दो अंक ऊपर वर्णित विधि का उपयोग deconstructed रहे हैं, और पांच चयनित सरलीकृत मॉडल जन स्पेक्ट्रा, उत्पादन की दर के अनुसार निर्माण किया और संयुक्त कर रहे हैं, औरअंक के भागों शाखाओं में बंटी. सरल मॉडल घटनाओं MSUGRA घटनाओं के समान ढंग से उत्पन्न और विश्लेषण किया गया. इधर, LHC supersymmetry खोजों में उपयोग में कुंजी कीनेमेटीक्स चर के चार दिखाए जाते हैं: प्रमुख जेट अनुप्रस्थ गति (पी टी), लेपटोन पी टी, लापता अनुप्रस्थ ऊर्जा, और प्रभावी जन, अनुप्रस्थ momenta चार के प्रमुख की अदिश राशि के रूप में परिभाषित जेट विमानों और लेपटोन. दो सुविधाओं जेट प्रमुख, और अनुप्रस्थ ऊर्जा वितरण लापता, मजबूत उत्पादन और weakino उत्पादन के लिए इसी प्रभावी जन में दिखाई दे रहे हैं. इन समावेशी वितरण में कुछ फ़र्क स्पष्ट रूप से दिखाई दे रहे हैं. कम पी टी लेपटोन पूंछ, उदाहरण के लिए, सरलीकृत मॉडल में से किसी के द्वारा कवर नहीं कर रहे हैं कि ताऊ decays से मुख्य रूप से है. कम लापता अनुप्रस्थ ऊर्जा, कम प्रभावी जन क्षेत्र मॉडलिंग नहीं है जो LSP-X जुड़े उत्पादन, से भाग में है. अधिकांश विज्ञान सम्बन्धी सुविधाओं से वर्णित हैंतेजी से गिरने पृष्ठभूमि के साथ एक पैरामीटर अंतरिक्ष में एक खोज के प्रयोजनों के लिए पीजीएस से काफी अच्छी तरह से. ताउ नकली दरों ताऊ विश्लेषण के परिणामों के एक parameterization करने के लिए एक महत्वपूर्ण चुनौती बने हुए हैं, और पूरी तरह से है कि इस मुद्दे को संबोधित इस प्रोटोकॉल के दायरे से बाहर है.

हालांकि, LHC पर इस्तेमाल किया सबसे संकेत क्षेत्रों की कटौती सरल क्षय टोपोलोजी अधिक जटिल, अक्सर नरम या उच्च बहुलता की घटनाओं पर चयन कर रहे हैं कि इस तरह के हैं. इस प्रकार, संकेत क्षेत्र चयन सरलीकृत मॉडल से घटना कीनेमेटीक्स के विवरण में सुधार करता है. हाल ही में एक एटलस SUSY खोज 16 में प्रयोग किया जाता है कि इसी तरह एक एक लेपटोन क्षेत्र में तुलना आंकड़े 7 और 8 में दिखाया गया. आकार और पट दोनों में समझौता काफी बेहतर है. सरलीकृत मॉडलों के लिए कीनेमेटीक्स एक पूरा SUSY बिंदु के लिए दक्षता और स्वीकृति अच्छी तरह से वर्णित किया जा सकता है, सुझाव है कि समावेशी SUSY मॉडल कीनेमेटीक्स के लिए अच्छी तरह से तुलनासरलीकृत मॉडल की एक सीमित संयोजन से. बेशक, सरलीकृत मॉडल से वर्णित टोपोलॉजी के लिए इसी केवल उन SUSY घटनाओं की कीनेमेटीक्स उनके सरलीकृत मॉडल समकक्षों के समान हैं. यह इन सरलीकृत मॉडल द्वारा कवर नहीं उन घटनाओं कुल घटनाओं या कवर कर रहे हैं कि उन लोगों के लिए kinematically इसी तरह का एक छोटा सा अंश है कि या तो एक पुष्टि के रूप में कार्य करता है. इस MSUGRA के मामले में मॉडल पुनर्निर्माण कदम से पूरा करती है.

धारा 3 के तहत सीमा की स्थापना की प्रक्रिया तो, = 10 तन β साथ MSUGRA विमान को लागू किया जाता है एक = 0 0 और 0> μ, एटलस शून्य लेपटोन खोज 16 से संकेत क्षेत्रों का उपयोग कर. पांच संकेत क्षेत्रों में इस खोज में शामिल कर रहे हैं, और सबसे अच्छा उम्मीद की सीमा के साथ संकेत क्षेत्र प्रत्येक बिंदु के लिए प्रयोग किया जाता है. इष्टतम संकेत क्षेत्र में उम्मीद SUSY घटनाओं की संख्या मनाया 95% आत्मविश्वास के स्तर से अधिक है अगर एक बिंदु बाहर रखा जाना माना जाता हैसंकेत है कि क्षेत्र में नए भौतिकी घटनाओं पर ऊपरी सीमा. 9 चित्र में, जैसा कि पहले चर्चा सरल मॉडल बहिष्कार का परिणाम है, संकेत पर व्यवस्थित अनिश्चितताओं के बिना शून्य लेपटोन बहिष्कार करने के लिए तुलना कर रहे हैं. चार सरल मॉडल बहिष्कार घटता समीकरण 1 और 3-5, इसी लिए दिखाए जाते हैं. शून्य लेपटोन बहिष्कार सीमा की तुलना में, सबसे रूढ़िवादी सरलीकृत मॉडल आधारित दृष्टिकोण का प्रभुत्व क्षेत्र में बल्कि खराब करता है qtildegtilde और weakino उत्पादन जुड़े, ~ 100 GeV करने के लिए ऊपर से सही सीमा गायब है. यह (चित्रा 3 में खुला मोड की बड़ी संख्या CF) के कारण gluino की अपेक्षाकृत जटिल क्षय भाग में भी है. कवरेज सच सीमा के बहुत करीब हैद्वारा बहुल क्षेत्र के लिए qtildeqtilde और gtildegtilde उत्पादन, जिसके लिए सरल मॉडल व्युत्पन्न सीमा सच्चे सीमा के 40 GeV भीतर है.

इस पर्चे संकेत मॉडल पर सैद्धांतिक अनिश्चितताओं के उपचार को छोड़ देता है. वास्तव में, LHC प्रयोगों वर्तमान में एक सुसंगत तरीके से इन अनिश्चितताओं का इलाज नहीं है, और न ही अनिश्चितताओं के सभी शामिल हैं. कोई प्रयोग, उदाहरण के लिए, पेट पैमाने मापदंडों से दिखाई दे जनता की गणना में किसी भी अनिश्चितता भी शामिल है. वें सीमायहां प्रस्तुत कर रहे हैं पर, इसलिए प्रकाशित की सीमा से अलग करने के लिए उम्मीद की जानी चाहिए. 10 चित्र में, शून्य लेपटोन चैनल में प्रकाशित एटलस बहिष्कार सीमा संकेत पर कोई व्यवस्थित अनिश्चितता के बिना यहाँ प्राप्त उन लोगों की तुलना में कर रहे हैं. संकेत अनिश्चितताओं के बिना सीमा प्रकाशित सीमा से अधिक स्पष्ट रूप से अधिक है. कागज के शेष के लिए, संकेत पर व्यवस्थित अनिश्चितताओं के बिना सीमा सरलीकृत मॉडल का उपयोग करने में आ जा "के सही उत्तर" के रूप में लिया जाएगा. सैद्धांतिक अनिश्चितता ही रास्ते में दोनों को जोड़ा जा सकता है और लगभग एक ही रास्ते में दोनों सीमाओं को प्रभावित करेगा.

सही रूप में संभव के रूप में मौजूद संसाधनों के साथ परिणाम प्राप्त चित्रित करने के लिए आदेश में, सरल मॉडल अंक पहले ही एटलस प्रयोग 17 के द्वारा प्रयोग में है कि मोटे तौर पर इसी एक ग्रिड पर उत्पन्न कर रहे हैं. इन बातों के बीच, दो आयामी मीटर में interpolated हैsquark / एम gluino = एम एलएसपी ग्रिड. यह प्रयोगों पूर्ण तीन आयामी Aε प्रदान करेगा कि संभावना नहीं है क्योंकि एस एम 3 और एस एम 4 तीन आयामी ग्रिड हैं, और क्योंकि, मध्यवर्ती chargino द्रव्यमान का तीन मूल्यों इस्तेमाल कर रहे हैं: M chargino = x × (एम squark / gluino - एम एलएसपी) + एम एलएसपी, एक्स = 0.25, 0.5, और 0.75. इन तीन आयामी दो विमानों के बीच लगाना, एक सरल द्विघात फिट किया जाता है. एम एलएसपी = एम chargino और एम squark / gluino की सीमाओं जब निकट, क्षय मोड स्वाभाविक रूप से और अधिक जटिल प्रक्षेप अनावश्यक बनाने, बंद कर देते हैं.

बहिष्कार घटता तुलना से, एक वास्तव में एक रूढ़िवादी बहिष्कार सीमा Eq का उपयोग कर सेट देख सकते हैं. 1 सरलीकृत मोड द्वारा अच्छी तरह से कवर कर रहे हैं कि चरण अंतरिक्ष के क्षेत्रों में काफी अच्छी तरह से "सही" बहिष्कार सीमा निम्नानुसार हैरास (CF चित्रा 5). साथ ही EQ, कवर नहीं कर रहे क्षेत्रों में. 3 अभी भी एक रूढ़िवादी सीमा प्रदान करता है. आक्रामक सीमा Eq द्वारा निर्धारित किया है. लंबे gluino क्षय श्रृंखला रहे हैं कि इस धारणा के छोटे जंजीरों से अच्छी तरह से मॉडलिंग की वजह से 5, squark बहुल क्षेत्र में और अंतरिक्ष चरण gluino बहुल क्षेत्र में 100 GeV द्वारा ऊपर से 40 GeV द्वारा बहिष्कार overestimates सरलीकृत मॉडल कुछ स्तर पर अमान्य है. पैरामीटर अंतरिक्ष कवरेज, 20% से नीचे कवर रूढ़िवादी सीमा, के तहत कवर 10% से मध्य दो सीमाओं, और अधिक कवर 10% से आक्रामक सीमा के संदर्भ में. स्वाभाविक रूप से, उपलब्ध सरलीकृत मॉडल के शब्दकोश का विस्तार रूढ़िवादी सीमा में सुधार और अधिक सही के रूप में आक्रामक सीमा को कम करेगा और अधिक उत्पादन और क्षय मोड के लिए शामिल किए गए हैं. हालांकि, यहां तक ​​सरलीकृत मॉडल के इस छोटे समूह के साथ, रूढ़िवादी सीमा निर्धारित "सही" परिणाम के करीब हैं.

प्रदर्शनात्मक प्रयोजनों के लिए, सीमा भी उच्च तन β में एक MSUGRA संकेत क्षेत्र पर रखा जाता है. सीमा चित्रा 11 में दिखाया गया. 10 चित्र में मनाया समझौते के आधार पर, प्रयोगात्मक बहिष्कार एक सा समीकरण द्वारा निर्धारित बहिष्कार से परे होना चाहिए. 3.

करने के लिए और अधिक विदेशी सिद्धांतों extrapolating में, या यहां तक ​​कि सिद्धांत Susy को सरलीकृत मॉडल की एक छोटी सूची की प्रयोज्यता के विस्तार में, कई अनुमानों का बनाया जा सकता है:

  1. यही कारण है कि भारी स्वाद विमानों स्वाद टैगिंग शामिल नहीं हैं कि खोजों के लिए प्रकाश स्वाद विमानों के समान हैं;
  2. फोटॉनों फोटॉनों की पहचान नहीं है कि खोजों के लिए विमानों के समान हैं;
  3. यही कारण है कि आधे से ज्यादा समय, chargino (neutralino) gluino कार्यात्मक रूप से समान एक हस्ताक्षर दो क्वार्कों के उत्सर्जन के माध्यम से decays उत्पादन एक डब्ल्यू बोसॉन (जेड बोसॉन) के उत्सर्जन के माध्यम से एलएसपी को decays.
टी "> इस तरह के अनुमान इस शारीरिक रूप से अच्छी तरह से प्रेरित कर रहे हैं और पूरा प्रयोगात्मक परिणामों के साथ समझौते में अभी भी कर रहे हैं कि सीमा में परिणाम चाहिए.

चित्रा 1
चित्रा 1. वाम, एटलस तीन विमान "ढीला" एक लेपटोन संकेत क्षेत्र 17 के लिए सार्वजनिक Aε. यहाँ, सही इस्तेमाल किया MadGraph + पाइथिया + पीजीएस सेटअप में reproduced वही. कुछ मतभेदों यहां इस्तेमाल अलग जनरेटर और उच्च आँकड़ों से उम्मीद की जा रही हैं, लेकिन दो बारीकी से एक दूसरे का पालन करें. बड़ा आंकड़ा देखने के लिए यहां क्लिक करें .

19/50419fig2highres.jpg "src =" / files/ftp_upload/50419/50419fig2.jpg "/>
चित्रा 2. SUSY उत्पादन तंत्र और MSUGRA पैरामीटर अंतरिक्ष में क्षय मोड के लिए अनुपात शाखाओं में बंटी. शीर्ष पंक्ति (एम 0 = 300 GeV, 1/2 मीटर = 600 GeV, टैन (β) = 10, 0 = 0 GeV, और> 0 μ ) squark उत्पादन का प्रभुत्व है कि पैरामीटर अंतरिक्ष में क्षेत्र के लिए विशिष्ट है, और नीचे पंक्ति (एम 0 = 1000 GeV, 1/2 मीटर = 350 GeV, टैन (β) = 10, 0 = 0 GeV, और μ > 0) दो चरम सीमाओं के बीच में कुछ हद तक झूठ बोल पैरामीटर अंतरिक्ष में क्षेत्र के लिए विशिष्ट है. उनकी शाखाओं अंश 0.5% से अधिक है, तो स्पष्टता के लिए, उत्पादन और क्षय मोड केवल सूचीबद्ध हैं. एक नंबर के साथ लेबल "एसएम" मॉडल पुनर्निर्माण प्रोटोकॉल में चर्चा सरलीकृत मॉडल को इसी क्षय मोड के लिए दिया जाता है.les/ftp_upload/50419/50419fig3large.jpg "लक्ष्य =" _blank "> बड़ा आंकड़ा देखने के लिए यहां क्लिक करें.

चित्रा 3
चित्रा 3. SUSY उत्पादन तंत्र और MSUGRA पैरामीटर अंतरिक्ष में क्षय मोड के लिए अनुपात शाखाओं में बंटी. शीर्ष पंक्ति (एम 0 = 300 GeV, 1/2 मीटर = 500 GeV, टैन (β) = 25, 0 = 1500 GeV, और μ> 0) squark उत्पादन का प्रभुत्व है कि पैरामीटर अंतरिक्ष में क्षेत्र के लिए विशिष्ट है, और नीचे पंक्ति (एम 0 = 2100 GeV, 1/2 मीटर = 100 GeV, टैन (β) = 45, 0 = 500 GeV , और μ> 0) gluino उत्पादन का प्रभुत्व क्षेत्र के लिए विशिष्ट है. स्पष्टता के लिए, उत्पादन और क्षय मोड ही सूचीबद्ध कर रहे हैंउनकी शाखाओं में बंटी अंश 0.5% से अधिक है. एक नंबर के साथ लेबल "एसएम" मॉडल पुनर्निर्माण प्रोटोकॉल में चर्चा सरलीकृत मॉडल को इसी क्षय मोड के लिए दिया जाता है. सफेद क्षेत्रों में मॉडल सीमित मोंटे कार्लो आँकड़ों के साथ, सरलीकृत मॉडल से वर्णित कोई घटनाओं की थी. बड़ा आंकड़ा देखने के लिए यहां क्लिक करें .

चित्रा 4
चित्रा 4. टैन (β) के साथ MSUGRA पैरामीटर अंतरिक्ष में मुख्य SUSY उत्पादन और क्षय मोड के प्रतिशत में शाखाओं में बंटी अनुपात है, का रूपांतर 10, 0 और μ> 0 =. मजबूत sparticles हैं जहां ऊपरी दाहिने कोने, भारी, एक महत्वपूर्ण contr शामिल weakino उत्पादन से ibution. सफेद क्षेत्रों में मॉडल सीमित मोंटे कार्लो आँकड़ों के साथ, सरलीकृत मॉडल से वर्णित कोई घटनाओं की थी. बड़ा आंकड़ा देखने के लिए यहां क्लिक करें .

चित्रा 5
चित्रा 5. कम टैन (β) के लिए, इस पत्र में माना पाँच सरलीकृत मॉडलों में से एक के लिए संबंधित के रूप में वर्गीकृत MSUGRA घटनाओं का प्रतिशत (बाएं) और उच्च टैन (β) (दाएं). बड़ा आंकड़ा देखने के लिए क्लिक करें .

419fig6highres.jpg "src =" / files/ftp_upload/50419/50419fig6.jpg "/>
चित्रा 6. एक squark उत्पादन बहुल MSUGRA बिंदु (एम 0 = 300 GeV, 1/2 मीटर = 600 GeV, टैन (β) = 10, 0 = 0 GeV, और μ> 0) और का एक सेट की कीनेमेटीक्स पाँच सरल मॉडल, शीर्ष बाएँ से ही बड़े पैमाने पर स्पेक्ट्रम. दक्षिणावर्त का उपयोग कर विमान पी टी प्रमुख, muon पी टी, प्रभावी जन प्रमुख, और अनुप्रस्थ ऊर्जा लापता निर्माण किया. कोई संकेत चयन लागू किया गया है. बड़ा आंकड़ा देखने के लिए यहां क्लिक करें .

चित्रा 7
चित्रा 7. एक squark-produ की कीनेमेटीक्सction बहुल MSUGRA बिंदु (एम 0 = 300 GeV, 1/2 मीटर = 600 GeV, टैन (β) = 10, 0 = 0 GeV, और> 0 μ) और पाँच सरल मॉडल का एक सेट ही बड़े पैमाने पर प्रयोग का निर्माण स्पेक्ट्रम. दक्षिणावर्त ऊपर छोड़ दिया, अग्रणी विमान पी टी, प्रमुख muon पी टी, प्रभावी जन, और लापता अनुप्रस्थ ऊर्जा से. एक लेपटोन चार विमान "तंग" एटलस SUSY खोज करने के लिए इसी तरह के एक संकेत के चयन लागू किया गया है. बड़ा आंकड़ा देखने के लिए यहां क्लिक करें .

8 चित्रा
चित्रा 8. एक जटिल MSUGRA बिंदु के कीनेमेटीक्स (एम 0 = 1000 GeV, 1/2 मीटर =350 GeV, टैन (β) 10, 0 = 0 GeV =, और μ> 0) और पाँच सरल मॉडल का एक सेट, ऊपर बाएं से ही बड़े पैमाने पर स्पेक्ट्रम. दक्षिणावर्त का उपयोग कर विमान पी टी प्रमुख, muon पी टी अग्रणी निर्माण , प्रभावी जन, और लापता अनुप्रस्थ ऊर्जा. एक लेपटोन चार विमान "तंग" एटलस SUSY खोज करने के लिए इसी तरह के एक संकेत के चयन लागू किया गया है. बड़ा आंकड़ा देखने के लिए यहां क्लिक करें .

9 चित्रा
चित्रा 9. बहिष्कार सीमा के साथ तुलना में = 10 तन β, ए 0 = 0 और μ> 0 (10A) के साथ MSUGRA मॉडल के लिए शून्य लेपटोन बहिष्कार सीमा संयुक्तसरल मॉडल का उपयोग कर प्राप्त केवल (10b). सबसे अच्छा उम्मीद सीमा प्रदान करने के संकेत क्षेत्र पैरामीटर अंतरिक्ष में एक भी बिंदु के लिए लिया जाता है. उम्मीद की 95% आत्मविश्वास का स्तर सीमा एक धराशायी नीली रेखा के रूप में दिखाया गया है, और मनाया सीमा एक ठोस लाल रेखा के रूप में दिखाया गया है. इन सीमाओं के कुछ थोड़ा अलग पैरामीटर विकल्प का उपयोग कर उत्पादन किया गया था, हालांकि पिछली खोजों से परिणाम भी तुलना प्रयोजनों 42-48 के लिए दिखाए जाते हैं. सरल मॉडल सीमा मुख्य पाठ में सीमा समीकरणों को इसी मान्यताओं के चार अलग अलग सेट का उपयोग कर उत्पन्न कर रहे हैं. बड़ा आंकड़ा देखने के लिए यहां क्लिक करें .

चित्रा 10
चित्रा 10. के लिए संयुक्त शून्य लेपटोन बहिष्कार सीमा= 10 तन β, पीजीएस का उपयोग कर प्राप्त बहिष्कार सीमा के साथ और संकेत पर एक व्यवस्थित अनिश्चितता के बिना तुलना में (बाएं) 0 = 0 और μ> 0 16 के साथ MSUGRA मॉडल. संकेत क्षेत्र सबसे अच्छा उम्मीद सीमा प्रदान करने के लिए लिया जाता है पैरामीटर अंतरिक्ष में बिंदु दिया. उम्मीद की 95% आत्मविश्वास का स्तर सीमा एक धराशायी नीली रेखा के रूप में दिखाया गया है, और मनाया सीमा एक ठोस लाल रेखा के रूप में दिखाया गया है. इन सीमाओं के कुछ थोड़ा अलग पैरामीटर विकल्प का उपयोग कर उत्पादन किया गया था, हालांकि पिछली खोजों से परिणाम भी तुलना प्रयोजनों 42-48 के लिए दिखाए जाते हैं. बड़ा आंकड़ा देखने के लिए यहां क्लिक करें .

11 चित्रा
फाईgure 11. = 40 तन β साथ MSUGRA मॉडल के लिए बहिष्करण सीमा, 0 = -500 GeV और μ> 0 (बाएं) और तन = 20 β, ए 0 = 500 GeV और> 0 μ (दाएं) सरलीकृत मॉडल का उपयोग कर प्राप्त केवल . संयुक्त सीमा पैरामीटर अंतरिक्ष में प्रत्येक बिंदु पर सबसे अच्छा उम्मीद सीमा उत्पन्न संकेत है कि क्षेत्र का उपयोग करके प्राप्त कर रहे हैं. सरल मॉडल सीमा मुख्य पाठ में सीमा समीकरणों को इसी मान्यताओं के चार अलग अलग सेट का उपयोग कर उत्पन्न कर रहे हैं. बड़ा आंकड़ा देखने के लिए यहां क्लिक करें .

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

एक पूरा नया भौतिकी मॉडल में एक अपवर्जन समोच्च निर्माण करने के लिए सरल मॉडल सीमा के आवेदन प्रदर्शन किया गया है. MSUGRA पैरामीटर अंतरिक्ष अंक की स्पष्ट जटिलता के बावजूद, कीनेमेटीक्स सरलीकृत मॉडल का केवल एक छोटी संख्या का एक संयोजन द्वारा अच्छी तरह से reproduced किया जा सकता है. एक विशेष संकेत क्षेत्र के भीतर देख जब इस प्रकार अब तक LHC पर ​​आयोजित की खोजों उच्च पी टी वस्तुओं के एक (अपेक्षाकृत) छोटे समूह के साथ सरल मॉडल की तरह घटना टोपोलोजी एहसान करते हैं, क्योंकि विज्ञान सम्बन्धी समझौते पर आगे सुधार हो रहा है.

सरलीकृत मॉडल से व्युत्पन्न बहिष्कार स्वरूप पहले से ही समर्पित खोजों के साथ प्रकाशित उन लोगों के साथ तुलना कृपापूर्वक. इस प्रक्रिया के साथ, यह तुच्छता से अधिक विदेशी SUSY सिद्धांतों, या भी सरल बनाया मॉडल द्वारा कवर हस्ताक्षर के साथ nonSUSY सिद्धांतों में में बहिष्कार परिणाम मरम्मत करने के लिए संभव है. इस विधि अतिरिक्त डेटा एक के संरक्षण के लिए एक सरल मार्ग की अनुमति देता हैएन डी भविष्य सिद्धांतों को वर्तमान खोजों के आवेदन.

व्यावहारिक रूप से, इस दृष्टिकोण LHC प्रयोगों और LHC सिद्धांतकारों और phenomenologists लिए एक महान लाभ के लिए बचत एक महत्वपूर्ण संसाधन का मतलब है. जानकारी मैट्रिक्स तत्व और क्षय संभावनाओं से उपलब्ध का उपयोग सिद्धांतों recasting करके, मॉडल की कोई कंप्यूटिंग गहन अनुकरण किया जाना चाहिए. लेकिन पूरी तरह से कवर नहीं किया जा सकता है - - सरल अंतिम अवस्था हस्ताक्षर बजाय, प्रयोगों straightforwardly शामिल है कि सैद्धांतिक मॉडल की एक विशाल विविधता में बहिष्कार परिणाम प्रदान करने के लिए स्वतंत्र हैं. इसी तरह, सिद्धांतकारों LHC प्रयोगों उनके इष्ट मॉडल में सीमा का उत्पादन करने के लिए इंतजार की जरूरत नहीं है. सरलीकृत मॉडल सरलीकृत मॉडल की एक अपेक्षाकृत छोटी संख्या के साथ एक मॉडल के सभी उत्पादन और क्षय मोड, कवर नहीं कर सकते हालांकि यह संभावनाओं का एक काफी व्यापक रेंज को कवर करने के लिए संभव है. इस तरह से प्राप्त कर लिया बहिष्करण ठीक एक पूरा अनुभव का परिणाम ओवरलैप नहीं हैमानसिक खोज. वर्तमान LHC खोज युग में, हालांकि, वे सिद्धांत अंतरिक्ष में पहले से ही पहले से ही आयोजित की खोजों से बाहर रखा गया है कितना की एक महत्वपूर्ण और आश्चर्यजनक रूप से सटीक आकलन दे, और कितना अभी भी खोज के लिए खुला हो सकता है.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

लेखकों दोनों एटलस सहयोग के सदस्य हैं. हालांकि, अन्यथा कोई एटलस आंतरिक आर्थिक संसाधनों, या, इस काम के पूरा होने में इस्तेमाल किया गया.

Acknowledgements

लेखकों सरलीकृत मॉडल और संभावित नुकसान की महत्वपूर्ण चर्चा के लिए जे वेकर धन्यवाद देना चाहूंगा. रचनात्मक आलोचना और प्रोत्साहन के लिए यह आवश्यक था कि जब भी के लिए भी अधिकतम बाक को और Eifert तक बहुत धन्यवाद. इस सहयोग संभव बनाने के लिए सर्न गर्मियों में छात्र कार्यक्रम के लिए धन्यवाद.

References

  1. Miyazawa, H. Baryon Number Changing Currents. Prog. Theor. Phys. 36, 1266-1276 (1966).
  2. Ramond, P. Dual Theory for Free Fermions. Phys. Rev. D. 3, 2415-2418 (1971).
  3. Gol'fand, Y. A., Likhtman, E. P. Extension of the Algebra of Poincare Group Generators and Violation of P invariance. JETP Lett. 13, 323-326 (1971).
  4. Neveu, A., Schwarz, J. H. Factorizable dual model of pions. Nucl. Phys. B. 31, 86-112 (1971).
  5. Gervais, J. L., Sakita, B. Field theory interpretation of supergauges in dual models. Nucl. Phys. B. 34, 632-639 (1971).
  6. Neveu, A., Schwarz, J. H. Quark Model of Dual Pions. Phys. Rev. D. 4, 1109-1111 (1971).
  7. Volkov, D. V., Akulov, V. P. Is the neutrino a goldstone particle. Phys. Lett. B. 46, 109-110 (1973).
  8. Wess, J., Zumino, B. A lagrangian model invariant under supergauge transformations. Phys. Lett. B. 49, 52-54 (1974).
  9. Wess, J., Zumino, B. Supergauge transformations in four dimensions. Nucl. Phys. B. 70, 39-50 (1974).
  10. Fayet, P. Supersymmetry and Weak, Electromagnetic and Strong Interactions. Phys. Lett. B. 64, 159-162 (1976).
  11. Fayet, P. Spontaneously Broken Supersymmetric Theories of Weak, Electromagnetic and Strong Interactions. Phys. Lett. B. 69, 489-494 (1977).
  12. Farrar, G. R., Fayet, P. Phenomenology of the Production, Decay, and Detection of New Hadronic States Associated with Supersymmetry. Phys. Lett. B. 76, 575-579 (1978).
  13. Fayet, P. Relations Between the Masses of the Superpartners of Leptons and Quarks, the Goldstino Couplings and the Neutral Currents. Phys. Lett. B. 84, 416-420 (1979).
  14. Dimopoulos, S., Georgi, H. Softly Broken Supersymmetry and SU(5. Nucl. Phys. B. 193, 150-162 (1981).
  15. The ATLAS Collaboration. Search for squarks and gluinos with the ATLAS detector in final states with jets and missing transverse momentum using 4.7 fb-1 of √s = 7TeV proton-proton collisions. Phys. Rev. D. Forthcoming Forthcoming.
  16. The ATLAS Collaboration. Search for squarks and gluinos using final states with jets and missing transverse momentum with the ATLAS detector in √s = 7TeV proton-proton collisions. Phys. Lett. B. 710, 67-85 (2012).
  17. The ATLAS Collaboration. Further search for supersymmetry at √s=7 TeV in final states with jets, missing transverse momentum and isolated leptons with the ATLAS detector. Phys. Rev. D. Forthcoming Forthcoming.
  18. The CMS Collaboration. Search for new physics in the multijet and missing transverse momentum final state in proton-proton collisions at sqrt(s) = 7 TeV. Phys. Rev. Lett. 109, 171803 (2012).
  19. The CMS Collaboration. Search for supersymmetry in pp collisions at √s=7 TeV in events with a single lepton, jets, and missing transverse momentum. J. High Energy Phys. 08, 165 (2011).
  20. The CMS Collaboration. Search for supersymmetry in events with b-quark jets and missing transverse energy in pp collisions at 7 TeV. Phys. Rev. D. 86, 072010 (2012).
  21. The CMS Collaboration. 2012 Report No.: CMS-PAS-SUS-11-016. Interpretation of Searches for Supersymmetry. CERN. Geneva (Switzerland). (2012).
  22. The CMS Collaboration. Search for new physics in events with opposite-sign leptons, jets, and missing transverse energy in pp collisions at sqrt(s = 7 TeV. Phys. Lett. B. 718, 815 (2012).
  23. Alves, D., et al. Where the Sidewalk Ends: Jets and Missing Energy Search Strategies for the 7 TeV LHC. JHEP. 1110, 012 (2011).
  24. Alves, D., et al. Simplified Models for LHC New Physics Searches. J. Phys. G.: Nucl. Part. Phys. 39, 105005 (2012).
  25. Chamseddine, A. H., et al. Locally Supersymmetric Grand Unification. Phys. Rev. Lett. 49, 970-974 (1982).
  26. Barbieri, R., et al. Gauge models with spontaneously broken local supersymmetry. Phys. Lett. B. 119, 343-347 Forthcoming.
  27. Ibanez, L. E. Locally supersymmetric SU(5) grand unification. Phys. Lett. B. 118, 73 (1982).
  28. Hall, L. J., et al. Supergravity as the messenger of supersymmetry breaking. Phys. Rev. D. 27, 2359-2378 (1983).
  29. Ohta, N. Grand Unified Theories Based on Local Supersymmetry. PTP. 70, 542-549 (1983).
  30. Chung, D. J. H., et al. The soft supersymmetry-breaking Lagrangian: theory and applications. J. Phys. Rept. 407, 1-203 (2005).
  31. HepData search [Internet]. Available from: http://hepdata.cedar.ac.uk (2013).
  32. PGS 4 - general info [Internet]. Available from: http://physics.ucdavis.edu/~conway/research/software/pgs/pgs4-general.htm (2013).
  33. [hep-ph/0312045] ISAJET 7.69: A Monte Carlo Event Generator for pp, $\bar pp$, and $e^=e^-$ Reactions [Internet]. Available from: http://arxiv.org/abs/hep-ph/0312045 (2013).
  34. Alwall, J. MadGraph 5: Going Beyond. JHEP. 1106, 128 (2011).
  35. Pumplin, J. New Generation of Parton Distributions with Uncertainties from Global QCD Analysis. JHEP. 0207, 012 (2002).
  36. Sjöstrand, T., Mrenna, S., Skands, P. Pythia 6.4 Physics and Manual. JHEP. 05, 026 (2006).
  37. [hep-ph/9611232] PROSPINO: A Program for the Production of Supersymmetric Particles in Next-to-leading Order QCD [Internet]. Available from: http://arxiv.org/abs/hep-ph/9611232 (2013).
  38. SquarksandGluinos < Kraemer < TWiki [Internet]. Available from: http://web.physik.rwth-aachen.de//service/wiki/bin/view/Kraemer/SquarksandGluinos (2013).
  39. PhysicsResultsSUS < CMSPublic < TWiki [Internet]. Available from: https://twiki.cern.ch/twiki/bin/view/CMSPublic/PhysicsResultsSUS Forthcoming.
  40. SupersymmetryPublicResults < AtlasPublic < TWiki [Internet]. Available from: https://twiki.cern.ch/twiki/bin/view/AtlasPublic/SupersymmetryPublicResults (2013).
  41. Setting limits on supersymmetry using simplified models · Christian Gütschow & Zachary Marshall [Internet]. Available from: http://cgutscho.web.cern.ch/cgutscho/susy/ (2013).
  42. Collaboration, D. 0 Search for Squarks and Gluinos in pp̄ collisions at √s=1.8TeV. Phys. Rev. Lett. 75, 618-623 (1995).
  43. Collaboration, C. D. F. Search for Gluinos and Scalar Quarks in pp̄ collisions at √s=1.8TeV using the Missing Energy plus Multijets Signature. Phys. Rev. Lett. 88, 041801 (2002).
  44. Collaboration, C. D. F. Inclusive Search for Squark and Gluino Production in pp̄ Collisions at√s=1.96TeV. Phys. Rev. Lett. 102, 121801 (2009).
  45. Collaboration, D. 0 Search for squarks and gluinos in events with jets and missing transverse energy using 2.1fb-1 of pp̄ collision data at √s=1.96TeV. Phys. Lett. B. 660, 449-457 (2008).
  46. Collaboration, D. E. L. P. H. I. Searches for supersymmetric particles in e+e-collisions up to 208 GeV and interpretation of the results within the MSSM. Eur. Phys. J. C. 31, 421-479 (2003).
  47. Collaboration, L. 3 Search for Scalar Leptons and Scalar Quarks at LEP. Phys. Lett. B. 580, 37-49 (2004).
  48. Collaboration, A. T. L. A. S. Search for squarks and gluinos using final states with jets and missing transverse momentum with the ATLAS detector in √s=7TeV proton-proton collisions. Phys. Lett. B. 701, 186-203 (2011).

Comments

0 Comments


    Post a Question / Comment / Request

    You must be signed in to post a comment. Please or create an account.

    Video Stats