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Fakultät Physik

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Bachelorarbeit / Masterarbeit - Teilchenphysik

Verwendung von Top-Antitop-Produktionsmessungen in kombinierten Messungen von effektiven Feldtheorien

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  • Teilchenphysik
Eventdisplay und Code © CERN

Effektive Feldtheorien (EFT) bieten einen modellunabhängigen Ansatz für die Parametrisierung von Physik jenseits des Standardmodells der Teilchenphysik als Funktion von Kopplungsparametern, den Wilson-Koeffizienten. Die ATLAS Kollaboration strebt die Etablierung einer kombinierten EFT-Analyse an, die Daten aus Higgs-, Standardmodell-, und Top-Physik verwertet. Solche kombinierten Analysen entstehen durch die Verschmelzung der statistischen Modelle und Datensätze zu einem gemeinsamen Modell, wobei die Messparameter, aber auch einige der Störparameter korreliert werden.

Ein großer Teil der potenziellen Sensitivität einer solchen kombinierten Analyse kann aus einer inklusiven Messung des Top-Antitop-Wirkungsquerschnittes gewonnen werden, die in einem Zwei-Leptonischen Endzustand (mit einerm Elektron-Muon-Paar) durchgeführt wurde, wobei jedes der top-quarks in ein W-boson und ein bottom-quark und dann weiter in ein Lepton und einen jet zerfällt.

Ziel der Arbeit ist es, eine EFT-Reinterpretation der o.g. ATLAS-Messung durchzuführen. Die hierfür notwendigen EFT-Rechnungen mithilfe von Monte Carlo Generatoren liegen bereits vor und müssen nur ausgewertet werden, um eine Parametrisierung der Messergebnisse im Rahmen des EFT-Formalismus zu finden. Diese Parametrisierung kann dann in einem zweiten Schritt in das statistische Anpassungsmodell eingefügt werden, um die Werte der EFT-Koeffizienten direkt aus den Daten der Messung zu inferieren. Im dritten Schritt muss diese Messung dann technisch in das für die Kombination verwendete Framework (RooFit) eingefügt werden. 

Interessierte Studierende könnten die Konzepte einer EFT-Messung und einer fortgeschrittenen statistischen Kombinationsprozedur kennenlernen, sowie technische Expertise im Umgang mit RooFit zu erwerben. Bei guten Fortschritt könnte eine kombinierte Messung auf echten Daten durchgeführt werden.

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