[논문 리뷰] Simplified Template Cross Sections -- Stage 1.1 and 1.2

N. Berger, C. Bertella외 26명|arXiv (Cornell University)|2019. 06. 06.

Particle physics theoretical and experimental studies인용 수 42

한 줄 요약

이 논문은 Run 2에 대한 Simplified Template Cross Sections (STXS) stage 1.1의 완전한 정의를 제공하며, gluon fusion, VBF, 및 VH 생산에 대한 빈 재분류를 개선하고, 이론 불확실성을 더 잘 처리하기 위한 하위 빈 경계(subbin boundaries)를 도입하고 채널 간 및 실험 간의 조합을 가능하게 합니다.

ABSTRACT

Simplified Template Cross Sections (STXS) have been adopted by the LHC experiments as a common framework for Higgs measurements. Their purpose is to reduce the theoretical uncertainties that are directly folded into the measurements as much as possible, while at the same time allowing for the combination of the measurements between different decay channels as well as between experiments. We report the complete, revised definition of the STXS kinematic bins (stage 1.1 and stage 1.2), which have been used for the measurements by the ATLAS and CMS experiments using the full LHC Run 2 datasets. The main focus is on the four dominant Higgs production processes, namely gluon-fusion, vector-boson fusion, production in association with a vector boson and in association with a $t\bar t$ pair. We also comment briefly on the treatment of other production modes.

연구 동기 및 목표

• gg→H, VBF (qqH), 및 VH (V→레튼) 생산에 대해 Run 2 전체 데이터를 사용하여 완전한 STXS stage 1.1 빈을 정의한다.
• 명시적 하위 빈 경계를 통해 고-pT 영역 및 이론 불확실성의 처리를 개선한다.
• 가능한 한 역호환성 보장을 유지하고, 채널 간 및 실험 간 조합의 견고함을 가능하게 한다.
• STXS 프레임워크 내에서 최종 상태 객체 정의 및 다른 생산 모드(bb→H, ttH)의 처리 방법을 명확히 한다.

제안 방법

• gg→H, 전기적 qqH (VBF) 및 렙토닉 VH 생산에 대한 수정된 빈 정의를 제시한다.
• 잔존 이론 불확실성을 추적하고 향후 빈 분할을 대비하기 위해 하위 빈 경계를 도입한다.
• STXS 빈으로의 언폴딩에 사용되는 힉스, 렌, 제트 객체 정의를 상세히 한다.
• stage 1.0에서의 구체적 빈 재설정(pT(H)) 및 mjj를 포함한 변경 사항과 이 선택의 합리성을 제시한다.
• 다른 생산 모드(bbH, ttH)의 처리 및 현재/상태의 빈 정의에 대해 논의한다.

Figure -959 : Stage 1.1 bins for gluon-fusion Higgs production $gg\to H$ .

실험 결과

연구 질문

• RQ1 gg→H, qqH (VBF), 및 VH ( leptonic) 생산에 대한 explicit stage 1.1 빈 정의는 무엇인가?
• RQ2 하위 빈 경계가 잔존 이론 불확실성을 어떻게 관리하고 향후 빈 분할을 촉진하는가?
• RQ3 최종 상태 객체를 STXS로의 일관된 언폴딩을 가능하게 하도록 어떻게 정의해야 하는가?
• RQ4 특히 VBF 및 gg→H에서 stage 1.0 대비 역호환성 있는 측면과 주요 변경점은 무엇인가?
• RQ5 stage 1.1 프레임워크에서 다른 생산 모드 bb→H 및 ttH는 어떻게 다루어지는가?

주요 결과

• Stage 1.1은 gg→H, VBF, 및 VH를 중심으로 전체 Run 2 데이터셋에 맞춘 완전하고 수정된 STXS 빈 정의를 제공합니다.
• gg→H의 고-pT 영역은 조기 분리에 의해 전용 처리와 BS M 민감도 처리에 도움이 되도록 분리됩니다.
• VBF 빈은 더 촘촘한 mjj 구조와 제트 수에 대한 변경된 접근으로 이론 불확실성 처리를 개선합니다.
• 잔존 이론 불확실성을 모니터링하고 향후 빈 분할에 대비하기 위해 하위 빈 경계가 도입됩니다.
• 대부분의 단계에서 역호환성이 유지되지만 VBF 및 관련 gg→H 및 VH 빈 구조에서 주목할 만한 변경이 있습니다.
• bbH 및 ttH 모드에 대한 명시적 지침이 제공되며, bbH는 실용적 목적을 위한 gg→H와 병합되고 ttH는 향후 빈 분할 반복을 대기합니다.

Figure -958 : Stage 1.1 bins for electroweak $qqH$ production, VBF $+V(\to qq)H$ .