[論文レビュー] Simplified Template Cross Sections -- Stage 1.1 and 1.2

N. Berger, C. Bertella+26 more|arXiv (Cornell University)|Jun 6, 2019

Particle physics theoretical and experimental studies被引用数 42

ひとこと要約

この論文は Run 2 のための Simplified Template Cross Sections (STXS) stage 1.1 の完全な定義を提供し、 gluon fusion, VBF, および VH 生成のビニングを改良し、理論的不確実性をより良く扱うためのサブビン境界を導入し、チャネル間および実験間の組み合わせを可能にする。

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.

研究の動機と目的

• gg→H、VBF (qqH)、および VH (V→leptons) 生成の完全な STXS stage 1.1 ビンを、Run 2 全データを用いて定義する。
• 明示的なサブビン境界を通じて高 pT 領域と理論的不確実性の取り扱いを改善する。
• 可能な限り後方互換性を確保し、チャネル間および実験間の頑健な組み合わせを実現する。
• STXS フレームワーク内での最終状態オブジェクトの定義と他の生成モード（bb→H、ttH）の取り扱いを明確にする。

提案手法

• gg→H、電弱 qqH (VBF + hadronic VH)、および leptonic VH 生産の改訂ビン定義を提示する。
• 残留する理論的不確実性を追跡し、将来のビン分割に備えるためのサブビン境界を導入する。
• STXSビンへの展開に使用されるヒッグス、レプトン、ジェットオブジェクト定義の詳細。
• stage 1.0 からの明示的なビニング変更を、pT(H) および mjj を含めて示し、これらの選択の根拠を説明する。
• 他の生成モード（bbH、ttH）の取り扱いと、ビン定義の現状/状況について論じる。

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

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 gg→H、qqH (VBF)、および VH (レプトン) 生成の stage 1.1 の明示的なビン定義は何か。
• RQ2 サブビン境界は残留する理論的不確実性の管理と将来のビン分割の促進にどのように役立つか。
• RQ3 崩壊チャネルを跨いでSTXSへの一貫した展開を可能にするための最終状態オブジェクトはどのように定義すべきか。
• RQ4 後方互換性の側面と stage 1.0 からの主要な変更点、特に VBF および gg→H については何か。
• RQ5 他の生成モード bb→H および ttH は stage 1.1 フレームワーク内でどのように扱われているか。

主な発見

• Stage 1.1 は gg→H、VBF、および VH に焦点を当てた完全で改訂された STXS ビン定義を、Run 2 全データセットに対して提供する。
• gg→H の高 pT 領域を早期に分割して、専用の取扱いと BS M 感度の取り扱いを可能にする。
• VBF ビニングは、より細かな mjj 構造とジェット数の取り扱いの方針変更により、理論的不確実性の取り扱いを改善する。
• サブビン境界は残留する理論的不確実性を監視し、将来のビン分割の可能性に備えるために導入される。
• ほとんどの段階でビン定義は後方互換性を維持するが、VBF および関連する gg→H および VH のビン構造には顕著な変更がある。
• bb̄→H および tt̄H モードに関する明示的な指針が与えられ、実務上 bbH は gg→H と統合され、ttH は将来のビニング反復を待つ。

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