Entwicklung und Implementation neuer Methoden zur Identifikation von Top Quarks; Anwendung auf Suchen nach neuer Physik

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In diesem Vorhaben soll insbesondere im Hinblick auf Higgs-Suchen und auf Suchen nach neuer Physik die Identifikation und Rekonstruktion von Top-Quarks am LHC untersucht werden. Top-Quarks spielen in Modellen jenseits unseres Standard-Modells eine herausgehobene Rolle: als Signaturen, im Zusammenhang mit neuen Partner-Teilchen, und als Untergrund. Ihre Rekonstruktion ist am LHC aufgrund der großen Anzahl von QCD-Jets wesentlich schwieriger als am Tevatron. In den vergangenen Jahren sind zwei neue Methoden entwickelt worden, mit deren Hilfe wir die Top-Rekonstruktion verbessern können. Erstens kann man mit Hilfe der sogenannten Matrixelement-Methode Top-Quarks extrahieren, vorausgesetzt man kann diese Art von Events inklusive QCD-Effekten simulieren. Zweitens kann man leicht geboostete Top-Quarks mit Hilfe von neuen Jet-Algorithmen als sogenannte Fat Jets identifizieren. Die Fragen, die wir beantworten wollen, sind: Wie genau werden solche Top-Tagger am LHC arbeiten, wie kann man sie optimieren, welche Analysen erlauben sie, und wie stark sind sie im Vergleich zu Matrixelement-Methoden in Effizienz und Untergrund-Unterdrückung.