Department of Experimental Physics (University of Debrecen)
Participants
Kardos, Ádám Somogyi, Gábor
Starting date
2012-01-01
Closing date
2016-09-30
Funding (in million HUF)
20.349
FTE (full time equivalent)
5.78
state
closed project
Summary in Hungarian
A javasolt kutatás célja, hogy elősegítsük a Nagy Hadrongyorsító kísérletei által gyűjtött adatok kiértékelését. Az irodalomban létező legnagyobb pontosságú számításokra alkalmas, szabad hozzáférésű számítógépes programok használatával olyan azonos súlyú eseményeket szeretnénk generálni, amelyek kísérleti kiértékelésre közvetlenül alkalmasak, és segítségükkel olyan eloszlások készíthetők, amelyek az első sugárzási korrekciókat helyesen tartalmazzák. A következő folyamatokhoz fogunk eseményeket előállítani: proton-(anti)proton ütközésekben t-quark pár keletkezése (i) b-kvarkpárral, (ii) egy Higgs-bozonnal, (iii) egy Z-bozonnal, (iv) egy fotonnal (v) két hadronsugárral, (vi) két fotonnal együtt. Tervezzük továbbá, hogy a rezonáns tömeges részecskék bomlásának egy általánosan alkalmazható módszerének beprogramozásával hozzájárulunk a használni kívánt két alapvető program, a HELAC csomag és a POWHEG-Box fejlesztéséhez.
Summary
The goal of the proposed research is to facilitate the experimental analysis of events collected at the experiments of the Large Hadron Collider. We plan to generate unweighted event samples at the hadron level, ready for experimental analysis, using theoretical tools that provide the highest theoretical accuracy available by the present expertise in the literature. Such event samples will be ready for experimental analysis using standard experimental tools and will provide cross sections that are exact at next-to-leading order accuracy in perturbation theory. The specific processes we shall focus on are t-quark pair production in proton-(anti)proton collisions in association with (i) a b-quark pair, (ii) a Higgs-boson, (iii) a Z-boson, (iv) a photon, (v) 2 jets and (vi) 2 photons. We also plan to contribute to the improvement of the key theoretical tools of our project, the HELAC-Oneloop framework and the POWHEG-Box, by implementing a general method for treating the decay of resonant particle production.
Final report
Results in Hungarian
Kutatási eredményeink elősegítették a Nagy Hadrongyorsító kísérletei által gyűjtött adatok kiértékelését. Az irodalomban létező legnagyobb pontosságú számításokra alkalmas, szabad hozzáférésű számítógépes programok használatával olyan eseményszimulációs programokat írtunk, amelyek a kísérleti adatokból és a generált eseményekből nyert kinematikai eloszlások nagy pontosságú összehasonlítását teszik lehetővé. A generált események közvetlenül felhasználhatók kísérleti adatok kiértékeléshez a szokásos kísérleti kiértékelő eszközökkel, és segítségükkel olyan eloszlások készíthetők, amelyek az első sugárzási korrekciókat helyesen tartalmazzák. A következő folyamatokhoz sikerült eseményeket előállítani: proton-proton ütközésekben t-quark pár keletkezése (i) b-kvarkpárral, (ii) egy Higgs-, Z-, vagy W-bozonnal, (iii) egy, vagy két fotonnal együtt, illetve (iv) W-bozon párok keletkezése b-kvarkpárral együtt. Megvalósítottuk továbbá a rezonáns tömeges részecskék (például a keletkező t-kvarkok) utólagos elbomlasztásának lehetőségét a spin-korrelációk helyes figyelembevételével.
Results in English
The published results of this research facilitate the experimental analysis of data collected by the experiments at the Large Hadron Collider. We used publicly available theoretical tools that provide the highest theoretical accuracy available by the present expertise in the literature. Utilizing these tools, we constructed event simulation codes that can be used to make high precision comparison of the kinematical distributions obtained from experimental data and generated events. The generated event samples can be used for experimental analysis using standard experimental tools and provide cross sections that are exact at the next-to-leading order accuracy in perturbation theory. We provided event generation for the following specific processes: t-quark pair production in proton-proton collisions in association with (i) a b-quark pair, (ii) a Higgs, Z or W-boson, (iii) one or two photons and (iv) W-boson pairs in association with a b-quark pair. We have also implemented a general method for treating the additional decay of resonant particle (such as the t-quarks) production including spin correlations.
