Description du projet
Mesurer la masse du quark supérieur avec les méthodes modernes de sous-structure de jets
À l’approche de la phase de haute luminosité du grand collisionneur de hadrons, il est impératif de décrire avec précision les effets des interactions fortes pour obtenir des mesures de haute précision. Actuellement, la mesure de la masse du quark top est affectée par l’incertitude théorique associée aux simulations des collisionneurs qui ne proposent pas un traitement systématiquement améliorable de la physique de l’hadronisation. Ces limitations pèsent également sur la majorité des mesures de la sous-structure de jets, notamment les caractérisations du couplage fort. Pour résoudre ces problèmes, le projet TOPMASS, financé par le CER, entend exploiter les récentes découvertes dans le domaine des corrélateurs énergie-énergie en tant que sonde sensible à la masse, ainsi que les nouvelles méthodes de la théorie effective des champs pour développer un cadre indépendant du modèle afin de décrire les effets d’hadronisation. Ces développements supprimeront la dépendance excessive à l’égard des simulations et permettront des mesures de haute précision de la sous-structure de jets.
Objectif
We are in the era of precision collider physics where a major challenge is to accurately describe the effects of the strong interactions. The precise determination of the top quark mass is one of the most important measurements in particle physics: it is crucial for indirect searches for new physics and the analysis of the stability of the universe. Currently, the measurement is plagued by theoretical imprecision, including an over-reliance on Monte Carlo simulations and the lack of a systematically improvable treatment of the physics of hadronization (the process by which quarks and gluons are bound into color-neutral hadrons). The same limitations also impact essentially all jet substructure measurements. This includes measurements of the strong coupling, which is another fundamental parameter of the Standard Model. With the high-luminosity phase of the Large Hadron Collider (LHC) on the horizon, addressing these problems becomes exceptionally timely and critical.
TOPMASS will overcome these problems by 1) capitalizing on the PI's recent groundbreaking work to exploit Energy-Energy Correlators as a top mass-sensitive probe leading to a new paradigm, and 2) exploiting modern effective field theory methods for developing a model-independent framework to describe hadronization, enabling precise jet substructure determination of the top mass and the strong coupling. This avoids the systematic uncertainty from the usage of hadronization models. It will have immediate applicability to a wide range of precision QCD measurements.
The key outcomes of TOPMASS will be
1) High-precision computations that enable a sub-GeV top mass measurement at the LHC in a field-theoretic scheme.
2) A systematic data-driven approach for describing hadronization effects in modern jet substructure observables.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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- sciences naturellessciences physiquesphysique théoriquephysique des particulesaccélérateur de particules
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Programme(s)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Thème(s)
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