Description du projet
Augmenter la portée de la physique LHCb grâce à l’apprentissage machine
LHCb est une expérience de physique des particules spécialisée dans les propriétés et la désintégration des particules lourdes contenant des quarks beautés et charmés créés lors de collisions proton-proton au LHC. Dans l’exécution 3 (Run 3), LHCb collectera des événements de physique à un rythme plus élevé grâce à des détecteurs nouvellement installés et à un logiciel de déclenchement révolutionnaire qui permettra à LHCb de traiter rapidement les données des signaux. Dans ce cadre, le projet LHCbDFEI, financé par l’UE, concevra des algorithmes d’interprétation complète approfondie de l’événement (Deep Full Event Interpretation, DFEI) afin d’améliorer les performances du déclencheur. Un réseau neuronal profond traitera ensuite les informations de bas niveau provenant du détecteur et en déduira les désintégrations des hadrons lourds survenues lors de l’événement, ce qui permettra d’identifier rapidement différents types d’événements de fond et de fournir des informations supplémentaires sur les particules apparentées. Comme première application de la DFEI, les chercheurs conduiront une nouvelle analyse des amplitudes quantiques des désintégrations de hadrons beauté avec un lepton tau, avec des conséquences importantes pour les tests du modèle standard de la physique des particules.
Objectif
The LHCb experiment has shown an excellent performance in precision measurements of beauty- and charm-hadron decays during the LHC runs 1 and 2. Now, it is undertaking its first major upgrade, to face the challenges of a large increase in instantaneous luminosity, that implies augmented event complexity and background levels. This impacts the trigger, which needs to quickly and efficiently identify signals, while facing limits on the disk storage capacity. The proposed project aims at fighting these limitations in a new way for LHCb: performing a Deep Full Event Interpretation (DFEI) during trigger, where a deep neural network processes the low-level information from the detector and infers the heavy-hadron decays that occurred in the event. This allows to quickly identify different types of background and provides enhanced information on the mother particles. As a first application of DFEI, the first angular analysis of semitauonic decays at LHCb is proposed. Semitauonic decays are partially reconstructed in LHCb, due to the presence of neutrinos in the final state. This leads to high levels of backgrounds, hard to separate from the signal, which makes them a perfect validation bench for the power of DFEI. From a physics perspective, the recently-observed flavour anomalies defy the concept of Lepton Universality of the Standard Model (SM), and point towards potential beyond-the-SM effects in semitauonic B decays. The complementary aim of this project is to perform the first LHCb angular analysis of both B0 -> D+ tau- nu and B0 -> D*+ tau- nu decays, where D*+ -> D+ pi0 and tau- -> mu- nu nu. This analysis will provide crucial information to discriminate between different new models proposed to explain the anomalies. The ambitious projects in this proposal are solidly based on my experience with semitauonic decays, angular analyses and the creation of new software tools, as well as the broad experience of the host group in event reconstruction and data analysis.
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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Programme(s)
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MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Coordinateur
20126 Milano
Italie