Signals and Backgrounds Beyond Leading Order: Phenomenological studies for the LHC

点击翻译按钮获取中文摘要

Der Large Hadron Collider (LHC), mit seinen zwei Haupt-Mehrzweck-Detektoren ATLAS und CMS, ist das experimentelle Projekt, das Teilchenphysik derzeit dominiert und wird wahrscheinlich die nächsten 20-25 Jahre dominieren. Mit dem erfolgreichen Start der Kollisionen bei 7 TeV hat der LHC einen weiteren Meilenstein zu einer gründlichen Erforschung der Teraskala setzen können. Die grosse verfügbare Energie hat viele mehrteilchen Kanäle geöffnet, die genauer untersucht werden. Die grösse des verfügbaren Phasenraumes, und die grosse Akzeptanz der ATLAS und CMS Detektoren führt zur Produktion und Identifizierung von Endzuständen mit 4 oder mehr QCD Jets zusammen mit isolierten Leptonen. Diese multi-Teilchen Ereignisse verbergen, oder stark modifizieren, alle möglichen Signale der Physik jenseits des Standardmodells (SM). Im Hinblick auf eine korrekte Interpretation der Signale der neuen Physik, die aus Daten extrahiert werden könnten, ist es vom grossen Interesse die Unsicherheiten der theoretischen Vorhersagen zu reduzieren, insbesondere wenn große QCD Hintergründe vorhanden sind. In dieser Hinsicht ist der Bedarf an Korrekturen der nächst-Führender Ordnung (NLO) für den LHC unbestritten. Der Zweck dieses Projektes ist eine effiziente numerische Auswertung der multi-Teilchen Endzustände in NLO QCD durch Weiterentwicklung und Verbesserung des öffentlich zugänglichen Monte Carlo (MC)-Programms HELAC NLO, dessen ich Co-Autorin bin. Dieses flexible und allgemeine MC Programm kann von grosser Bedeutung für die experimentellen Gruppen sein. Im nächsten Schritt, mit Hilfe des entwickelten MC-Pakets, werden phänomenologische Aspekte des SM am LHC untersucht. Unter anderem, habe ich vor mich auf Studien des Top-Quarks am LHC zu konzentrieren. Ich werde mich auf die Berechnung der NLO QCD Korrekturen zu Prozessen mit 4 (5) Teilchen im Endzustand, die auf der aktuellen technischen Grenze sind, konzentrieren. Nur um ein Beispiel zu nennen, als Teil des Projektes, werde ich die NLO QCD Korrekturen zur WWbbj Produktion berechnen. Der Prozess dient einer vollständigen Beschreibung der Produktion von Top-Anti-Top-Paaren mit einer zusätzlichen Strahlung, einschließlich Zerfall, Off-Shell Effekte sowie Nicht-Resonanz Beiträge. Letztlich, möchte ich HELAC-NLO durch Matching auf Parton-Schauer-Programme wie PYTHIA oder HERWIG mit Hilfe von POWHEG-BOX ergänzen. Dieses System stellt ein Interface zwischen NLO QCD Rechnungen und Schauer-Monte-Carlo Programmen. Daher ist es notwendig Parton-Schaer-Effekte in phänomenologischen Studien zu berücksichtigen.