【摘要】：本文的主要內(nèi)容為利用ATLAS探測(cè)器,通過希格斯玻色子與矢量玻色子(W或Z)伴隨產(chǎn)生過程尋找標(biāo)準(zhǔn)模型下的希格斯玻色子衰變到正反底夸克的過程。分析利用的數(shù)據(jù)為ATLAS探測(cè)器從大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)收集到的質(zhì)心能量為13 TeV的質(zhì)子質(zhì)子對(duì)撞數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的積分亮度為79.8 fb-1。根據(jù)W或Z玻色子衰變產(chǎn)生的帶電輕子數(shù)目(電子或繆子),該分析共分為三個(gè)子分析道:0輕子道,主要對(duì)應(yīng)Z→VV過程;1輕子道,主要對(duì)應(yīng)W-→IV過程;2輕子道,主要對(duì)應(yīng)Z→ll過程。作者開發(fā)了一套數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的方法,用于估計(jì)1輕子道中QCD本底的貢獻(xiàn),并對(duì)相應(yīng)的系統(tǒng)誤差做了細(xì)致的研究。為提高分析的靈敏度,作者進(jìn)行了一系列的分析優(yōu)化工作,包括1輕子道較低矢量玻色子橫動(dòng)量區(qū)間的研究,對(duì)用于降低事例堆積影響的選擇條件的研究等。另外,作者還對(duì)多變量分析的變量選擇和訓(xùn)練進(jìn)行了優(yōu)化和更新,提供了最后用于統(tǒng)計(jì)分析的輸入文件并進(jìn)行了一系列的統(tǒng)計(jì)分析相關(guān)的研究。這些工作結(jié)合在一起,確保了分析結(jié)果的高質(zhì)量與穩(wěn)定性。對(duì)一個(gè)質(zhì)量為125 GeV的希格斯玻色子,分析中觀察到了明顯的較之其他標(biāo)準(zhǔn)模型估計(jì)的本底的事例超出,該超出對(duì)應(yīng)的置信度為4.9倍的標(biāo)準(zhǔn)偏差,與之相對(duì)應(yīng)的期待的置信度為4.3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差。實(shí)驗(yàn)測(cè)得的信號(hào)強(qiáng)度與標(biāo)準(zhǔn)模型預(yù)言的信號(hào)強(qiáng)度的比值為1.16+0.27-0.25=16±0.16(stat)+0.21-0.19(syst)。該結(jié)果也與其他利用Run 1和Run 2數(shù)據(jù),利用底夸克對(duì)末態(tài)尋找標(biāo)準(zhǔn)模型下的希格斯玻色子的分析結(jié)果進(jìn)行的聯(lián)合,并得到了 5.4倍的標(biāo)準(zhǔn)偏差,進(jìn)而提供了希格斯玻色子衰變到底夸克對(duì)的直接證明。另外,該結(jié)果還與其他的利用Run 2數(shù)據(jù),利用伴隨產(chǎn)生過程尋找希格斯玻色子的分析結(jié)果進(jìn)行了聯(lián)合,并得到了 5.3倍的標(biāo)準(zhǔn)偏差,進(jìn)而提供了希格斯玻色子與W或Z玻色子伴隨產(chǎn)生的直接證明。
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：O572.2


本文編號(hào)：2728907