Identificazione di jet con quark charm e sua applicazione alla fisica dell'Higgs e a ricerche di nuova fisica in ATLAS

Ambito della ricerca

Fisica sperimentale delle interazioni fondamentali

Abstract

La tesi si colloca nell'ambito della fisica sperimentale delle particelle elementari ad alta energia e verrà svolta nell'esperimento ATLAS al collider protone-protone LHC.

L'identificazione del sapore dei quark che, adronizzando, danno vita a fiotti (jet) di particelle costituisce un elemento chiave per la fisica di LHC. L'identificazione del quark charm (c-tagging) è particolarmente complessa perché i jet da esso prodotti presentano caratteristiche intermedie tra i jet prodotti da quark leggeri e i jet prodotti da quark beauty.

Obiettivo della tesi è lo sviluppo di un c-tagging innovativo che combini metodi di Machine Learning con la ricostruzione esplicita (completa o parziale) degli adroni con charm; tale algoritmo può avere impatto positivi anche sul b-tagging (dato il decadimento prevalente in charm del quark beauty).

L'impatto di questo nuovo strumento di identificazione sarà quindi valutato applicandolo allo studio del decadimento del bosone di Higgs in coppie di quark charm (canale ancora non misurato) ed alla ricerca di stati finali con charm rilevanti per la ricerca di fisica oltre il Modello Standard.