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Simulating double sof-gluon emission
Peter Roland Majcen
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Physik
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Physik
Betreuer*in
Massimiliano Procura
Mitbetreuer*in
Simon Plätzer
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Alle Rechte vorbehalten / All rights reserved
DOI
10.25365/thesis.71675
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-16545.63688.984317-7
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Abstracts

Abstract
(Deutsch)
Diese Arbeit beschäftigt sich damit, wie man die doppelte Emission von soften Gluonen in bereits vorhandenen Parton Kaskaden inkludieren kann, auf führender Farbordnung und darüber hinaus. Softe Gluonen haben eine charakteristische Energie, die sich unter jener des betrachteten harten pertubativen QCD-Prozesses befindet. Um die Parton Kaskade konsistent zu erweitern, wird eine Evolutionsgleichung für die am Farbraum definierte renormalisierte operatorwertige Amplitude entwickelt. Deren numerische Lösung liefert dann eine numerische Resummation der soften Gluonen. Für konkrete Rechnungen muss dann eine Basis für den Farbraum gewählt werden. In dieser Arbeit wurde die Farbflussbasis gewählt, welche eine physikalische Interpretation bezüglich des Farbflusses besitzt und es möglich mahct Farbraumstrukturen im Farbraum von vielen Quarks und Gluonen effizient zu berechnen. Um die numerischen Lösungen der Evolutionsgleichung zu berechnen, werden Monte-Carlo Methoden angewannt, sowohl für den Farbanteil als auch für das Phasenraumintegral der Resummation. Die nötigen Bestandteile für die Berechnung der Farbstrukturen, über die führenden Farbe hinaus, werden in die Arbeit präsentiert. Um die Amplitudenevolution zu simulieren werden außerdem Sudakov-Veto Algorithmen und Erweiterungen von diesen, vorgestellt und verwendet. Ein anderer Aspekt dieser Arbeit ist es, Resampling Strategien zu untersuchen, um die statistische Konvergenz der resultierenden gewichteten Parton Kaskaden zu verbessern.
Abstract
(Englisch)
This thesis aims to show, how to include double-soft gluon emissions in already existing parton shower algorithms at leading colour and beyond. Soft refers in this context to a energy scale, which is much smaller than the typical hard scale of the perturbative QCD process considered. To do this consistently, an evolution equation, of the on the colour space defined renormalized operator valued amplitude, can be developed. The solution of this evolution equation then provides a numerical resummation of the soft-gluons. For concrete calculations a basis for the colour space has to be chosen. In this work, the basis of choice is the so called colour-flow basis, which has a physical interpretation in terms of flow of colour and allows one to compute the colour structure of the amplitude in the colour space of many quarks and gluons efficiently. For the numerical solutions Monte-Carlo methods are used, both for the colour contribution beyond leading colour and for the phase space integral of the resummation. The necessary ingredients to calculate the colour structure beyond leading order for double gluon emission with Monte Carlo methods are presented in this work. To simulate the amplitude evolution, furthermore, Sudakov veto algorithms and extensions of it are presented and used in this work. Another aspect of this work is to study resampling procedures such that the statistical convergence of the resulting weighted parton showers gets improved.

Schlagwörter

Schlagwörter
(Deutsch)
Quantenchromodynamik QCD Simulation softe Gluonen doppelte Gluonen Emission
Schlagwörter
(Englisch)
Quantum chromodynamics QCD Simulation Soft-gluons double gluon emission
Autor*innen
Peter Roland Majcen
Haupttitel (Englisch)
Simulating double sof-gluon emission
Paralleltitel (Deutsch)
Simulation von doppelten soften Gluonen
Publikationsjahr
2022
Umfangsangabe
iii, 107 Seiten
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Massimiliano Procura
Klassifikation
33 Physik > 33.56 Elementarteilchenphysik
AC Nummer
AC16573743
Utheses ID
63175
Studienkennzahl
UA | 066 | 876 | |
Universität Wien, Universitätsbibliothek, 1010 Wien, Universitätsring 1