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A Computational Framework for Beyond-NLL Resummation of Jet Observables at Colliders

Projektbeschreibung

Fortgeschrittene Quantenberechnungen zur Vorhersage von Hochenergie-Teilchenkollisionen

Quantenchromodynamische Berechnungen bilden die Grundlage für die Interpretation von Hochenergie-Teilchenkollisionen. Sie haben bekanntlich die Entdeckung des Higgs-Bosons am großen Hadron-Speicherring (LHC) ermöglicht. Da der LHC jedoch ab dem dritten Verarbeitungsdurchgang hochwertige Daten liefert, stoßen die gängigen theoretischen Vorhersagen auf ein Hindernis. Aktuelle Rahmen können die Emissionen mehrerer weicher, kollinearer Teilchen, die in diesen Hochenergieumgebungen vorherrschen, nicht bewältigen, da große mathematische Logarithmen die Berechnungen beeinträchtigen. Mit Unterstützung durch das Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmenprogramm zielt Projekt BRUTUS darauf ab, einen neuen theoretischen Rahmen zu entwickeln, um diesem Bedarf an höherer Genauigkeit gerecht zu werden. Das vorgeschlagene Tool wird hochkomplexe logarithmische Resummierungen automatisieren und bisher unbeachtete, nicht-globale Jet-Variablen berücksichtigen. Dies soll zu flexiblen und hochpräzisen Vorhersagen beitragen, die für die Entdeckung der neuen Physik erforderlich sind.

Ziel

The BRUTUS (Beyond-NLL ResUmmation in a Theoretical Utility Software) project aims to develop a new theoretical framework within Quantum Chromodynamics (QCD) and Resummed Perturbation Theory. This framework will advance our understanding of particle collider physics, particularly in analysing experiments at the Large Hadron Collider (LHC).

QCD calculations are crucial to LHC results, such as the Higgs boson discovery in 2012. At LHC energies, a perturbative description of strong interactions is valid, and jet observables— like event and jet shapes—are essential for testing QCD. While Fixed Order calculations are accurate for hard radiation, resummed calculations are necessary in regions dominated by multiple soft-collinear emissions. Here, the perturbative expansion struggles due to large logarithms, requiring a systematic approach. Next-to-leading logarithmic (NLL) resummations are available for many observables through the program CAESAR, but next-to-next-to-leading logarithmic (NNLL) resummations, although developed for specific cases, lack a public, automated framework.

This project aims to revolutionize the CAESAR framework, developing the BRUTUS computer program, to fulfil this requirement. BRUTUS will extend prediction to higher accuracy and to non-global jet observables, not described by CAESAR. The recent influx of high-quality data from LHC Run 3 and the upcoming High-Luminosity LHC (HL-LHC) program underscores the need for more accurate theoretical predictions, which will be obtained in a flexible and lightweight way with BRUTUS.

Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)

Schlüsselbegriffe

Programm/Programme

Thema/Themen

Finanzierungsplan

HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships

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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

(öffnet in neuem Fenster) HORIZON-MSCA-2025-PF

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Koordinator

THE UNIVERSITY OF SUSSEX
Netto-EU-Beitrag
€ 260 347,92
Adresse
SUSSEX HOUSE FALMER
BN1 9RH BRIGHTON
Vereinigtes Königreich
Region
South East (England) Surrey, East and West Sussex Brighton and Hove
Aktivitätstyp
Higher or Secondary Education Establishments
Links
Gesamtkosten
Keine Daten