Calcoli multileg per l’LHC
Nonostante il successo del modello standard della fisica delle particelle, è opinione diffusa che questa teoria relativa al modo in cui i mattoni fondamentali della materia interagiscono non può essere valida per tutte le energie. Gli esperimenti relativi all’LHC sondano la scala teraelectronvolt, dove si prevede la comparsa di fisica oltre il modello standard. Nelle misurazioni, molte firme interessanti coinvolgono anche più di due particelle nello stato finale delle reazioni di diffusione. Tuttavia, precise previsioni teoriche per questi processi a multileg non costituiscono un compito banale. Gli scienziati finanziati dall’UE hanno applicato nuovi metodi per ottenere previsioni per i processi che coinvolgono bosoni vettoriali e quark top. Nell’ambito del progetto MULTI-LEG@LHC (Multi-leg precision calculations and advanced phenomenology in the LHC era), essi si sono concentrati su importanti processi di background in relazione alla produzione del bosone di Higgs in associazione con un getto, così come su nuove ricerche presso l’LHC. Gli scienziati hanno calcolato correzioni sia virtuali che reali di tali processi, che hanno formato la base per ottenere predizioni NLO. Inoltre, i risultati approssimati mediante cromodinamica quantistica (QCD) next-to-next-to-leading-order (NNLO) sono stati ottenuti per la produzione di stati finali a quattro leptoni. Le risultanti espressioni analitiche sono state generate con routine altamente automatizzate che estendono gli esistenti programmi di simulazione Monte Carlo e li collegano a librerie software per l’approssimazione delle previsioni NNLO. Questi possono essere utilizzati per i calcoli di sezioni d’urto differenziali di interesse fenomenologico. I risultati del progetto MULTI-LEG@LHC indicano che le correzioni QCD sono notevoli e dovrebbero essere prese in considerazione negli studi sperimentali relativi all’LHC. Solo allora gli scienziati saranno in grado di verificare o falsificare in modo affidabile diversi modelli costruiti oltre il modello standard.
Parole chiave
Calcoli multileg, grande collisore di adroni, next-to-leading-order, modello standard, fisica