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Top quark mass calibration for Monte Carlo event generators
Lizhi Oliver Jin
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Physik
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Physik
Betreuer*in
André H. Hoang
DOI
10.25365/thesis.72633
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-11745.80362.400454-1
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Wir haben ein Top-Quark-Massen-Kalibrierungs-Framework, basierend auf theoretischen e+e- -> ttbar 2-Jettiness Berechnungen für hadronisierte Endzustände, für Monte-Carlo-Event-Generatoren (MC) getestet und verbessert. Dieses System wurde ursprünglich verwendet, um die Beziehungen zwischen dem Top-Massen-Parameter m_MC von PYTHIA und klar definierten renormierten Lagrangian-Massen, der MSR-Masse m_MSR(R) und der Polmasse m_pole, zu bestimmen. Die zurzeit genauesten Messungen der Top-Masse bestimmen spezifisch m_MC, obwohl die Relation zwischen m_MC und feldtheoretisch renormierten Massen-Schemata im Standardmodell-Lagrangian im Allgemeinen nicht vollständig verstanden ist. Die theoretischen Voraussagen verwenden zwei effektive Feldtheorien, SCET und bHQET, mit NNLL+NLO Genauigkeit. Die O(Lambda_QCD) Polmasse- und Soft-Funktion-Renormalon-Ambiguitäten werden mit der MSR-Masse und dem R-Gap-Schema entfernt. In dieser Arbeit haben wir zwei zusätzliche Observablen, "sum of jet mass" und "modified jet mass", zwei zusätzliche Gap-Schemata und zwei andere bedeutende MC Generatoren, HERWIG und SHERPA, implementiert. Nach der Einführung einer verlässlicheren nichtperturbativen Shape-Funktion-Parametrisierung und der Inklusion von führenden kinematischen massen-abhängigen Power-Korrekturen in der bHQET Messfunktion erhielten wir universelle Resultate für diese Observablen und Gap-Schemata. Die restlichen Power-Korrekturen wurden durch eine Parametrisierung von partieller Absorption von Power-Korrekturen in die singuläre Verteilung reduziert und abgeschätzt. Unsere Kalibrierungs-Resultate zeigen, dass die MC-Massen für die Standard-Tunes und die MSR-Masse bei R = 1 GeV innerhalb der Unsicherheiten von 200 MeV miteinander übereinstimmen. Bei den gemessenen nichtperturbativen Parametern für unsere Observablen wurden jedoch große Unterschiede zwischen den MC Generatoren festgestellt.
Abstract
(Englisch)
We tested and improved a top quark mass calibration framework for Monte Carlo (MC) event generators, that was originally used to calibrate the top mass parameter m_MC of PYTHIA, using hadron level e+e- -> ttbar 2-Jettiness predictions, to field theoretically well-defined renormalized Lagrangian masses, the MSR mass m_MSR(R) and the pole mass m_pole. The current most precise top mass measurements specifically determine m_MC, even though its relation to the masses in the Standard Model Lagrangian is in general not fully understood. The theoretical predictions employ two effective field theories, SCET and bHQET, at NNLL+NLO accuracy. The O(Lambda_QCD) pole mass and soft function renormalon ambiguities are canceled by using the MSR mass and the R-gap scheme respectively. In this work we added two additional observables, "sum of jet mass" and "modified jet mass", two additional gap schemes and two other major MC generators, HERWIG and SHERPA. We achieved universal results for these observables and gap schemes, by using a more reliable nonperturbative shape function parametrization and by including the leading kinematic mass-dependent power corrections in the bHQET measurement function. Remaining power corrections were reduced and estimated by parametrizing partial absorption of power corrections from the nonsingular into the singular distribution. Our calibration shows that the MC masses using standard tunes and the MSR mass at R = 1 GeV agree with each other within uncertainties of 200 MeV, but the nonperturbative parameters for our observables are measured to be vastly different for each MC.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Deutsch)
Top Quark Quark Masse Massen-Kalibrierung Monte Carlo Event Generator Power-Korrekturen
Schlagwörter
(Englisch)
top quark quark mass mass calibration Monte Carlo event generator power corrections
Autor*innen
Lizhi Oliver Jin
Haupttitel (Englisch)
Top quark mass calibration for Monte Carlo event generators
Paralleltitel (Deutsch)
Top Quark Massen-Kalibrierung für Monte Carlo Event Generatoren
Publikationsjahr
2022
Umfangsangabe
85 Seiten : Illustrationen
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
André H. Hoang
Klassifikationen
33 Physik > 33.24 Quantenfeldtheorie ,
33 Physik > 33.56 Elementarteilchenphysik
AC Nummer
AC16679426
Utheses ID
64922
Studienkennzahl
UA | 066 | 876 | |