Measurement of the mass of the top quark using J/psi meson in top quark pair production events with the ATLAS detector

使用 ATLAS 探测器在顶夸克对产生事件中使用 J/psi 介子测量顶夸克的质量

• 批准号: 21J10909
• 负责人: 麻田 晴香
• 金额: $ 0.96万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-28 至 2023-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21J10909/
• 关键词: トップクォーク; LHC-ATLAS実験; 電弱真空の安定性; ミュー粒子検出器; トリガー

本年度は、本測定に係る系統誤差のうち検出器応答由来の系統誤差の見積もりと、前年度に指摘した信号事象モデリング由来の系統誤差評価における課題に取り組んだ。本測定では、終状態に存在する3個のレプトンの不変質量分布の形がトップクォーク質量と相関を持つことを利用する。この時、ジェットについては、トップ事象の選別にジェットの本数を使うのみなので、従来の測定で支配的だったジェット再構成由来の系統誤差は抑制される。結果として、ジェット再構成由来の系統誤差は200 MeV以下と期待通り抑制できていることを示した。また、信号事象モデリング由来の系統誤差の評価については、測定に最も影響する終状態放射モデリング由来の系統誤差の再評価を行った。終状態放射モデリング由来の系統誤差は強い相互作用のモデリングを変化させたサンプルを使用して見積もる。しかし、この変化はボトムクォーク破砕化モデリングには反映されないため、モデリングの変化に重複が起こり、過大評価が生じていた。そこで、ボトムクォーク破砕化モデリングが相対的に変化しないよう調整したサンプルを使用し誤差を評価することで過大評価を抑えた。その結果、この調整をしない時と比較して、終状態放射モデリング由来の系統誤差の評価値を数百MeV削減することに成功した。以上より、構築した手法をLHC第二運転期間中にATLAS実験が取得した全データを使用することにより、本測定は従来の測定とは異なる系統誤差要因を持つトップクォーク質量測定を実現できることを明らかにした。この成果は、日本物理学会2023年春季大会にて報告した。加えて、前年度に引き続きLHC-ATLAS実験の現場であるジュネーヴのCERNに滞在し、ミュー粒子トリガーの安定した運転に貢献した。これは、今後ATLAS実験が取得するデータを加えることで更なる測定精度の向上が見込まれる本測定の将来の発展に役立つ。

は this year, the determination of に る system error の う ち 検 extractor 応 answer origin の system error の see product も り と, former annual に blame し た signals things like モ デ リ ン グ origin の system error evaluation 価 に お け に る subject group take り ん だ. This determination で は, final state に す る three の レ プ ト ン の - not mass distribution の form が ト ッ プ ク ォ ー ク quality と masato を hold つ こ と を using す る. こ の, ジ ェ ッ ト に つ い て は, ト ッ プ things like の choose don't に ジ ェ ッ ト の book を make う の み な の で だ dominated, determination of 従 to の で っ た ジ ェ ッ ト origin の system error again は inhibit さ れ る. Results と し て, ジ ェ ッ ト は origin の system error again below 200 MeV と expect tong り inhibit で き て い る こ と を shown し た. ま た, signals things like モ デ リ ン グ origin の system error の review 価 に つ い て は, determining the most も に influence す る end state radiation モ デ リ ン グ origin の system error の again review 価 を line っ た. Final state radiation モ デ リ ン グ origin の system error は strong い interaction の モ デ リ ン グ を variations change さ せ た サ ン プ ル を use し て see product も る. し か し, こ の variations change は ボ ト ム ク ォ ー ク broken 砕 change モ デ リ ン グ に は reflect さ れ な い た め, モ デ リ ン グ の variations change に repeat が up こ り, excessive 価 が raw じ て い た. そ こ で, ボ ト ム ク ォ ー ク broken 砕 change モ デ リ ン グ が phase of seaborne に variations change し な い よ う adjustment し た サ ン プ ル を use を し error evaluation 価 す る こ と で too review 価 を え suppression た. そ の results, こ の adjustment を し な い と more し て, final state radiation モ デ リ ン グ origin の system error on の review 価 numerical を hundreds of MeV cut す る こ と に successful し た. Above よ り, constructing し た gimmick を LHC during the second transport planning in に ATLAS be 験 が obtain し た full デ ー タ を use す る こ と に よ り, the determination of は 従 の determination of と は different な る system error in を hold つ ト ッ プ ク ォ ー ク quality determination を be presently で き る こ と を Ming ら か に し た. The results of にて and the report at the 2023 Spring General meeting of the physical Society of Japan にて た. Add え て, before the annual に き 続 き LHC - ATLAS be 験 の field で あ る ジ ュ ネ ー ヴ hysteresis in し の CERN に ミ ュ ー particle ト リ ガ ー の settle し た transport planning に contribution し た. こ れ は, ATLAS in the future be 験 が obtain す る デ ー タ を plus え る こ と で more な る measurement precision の が see upward 込 ま れ る this determination の future の 発 exhibition stand つ に service.

项目成果

LHC-ATLAS実験におけるJ/ψ中間子を使ったトップクォーク質量測定の系統誤差評価

LHC-ATLAS 实验中使用 J/ψ 介子对顶夸克质量测量进行系统误差评估

• 发表时间: 2023
• 作者: Mio Yamaguchi-Tanaka;Kiyoshi Takagi;Yasuhiro Miki;Ai Sato;Erina Iwabuchi;Minoru Miyashita;Takashi Suzuki.;麻田晴香
• 通讯作者: 麻田晴香