一种衰变为 $\tau^+\tau^-$ 的重共振态的质量重建技术

对于衰变为 $\tau^+\tau^-$ 的共振态，由于 $\tau$ 轻子衰变产物中存在中微子，难以精确重建其质量。如果该共振态足够重，我们证明其质量可由垂直于 $\tau$ 轻子速度的 $\tau$ 衰变产物动量分量 $p_{\perp}$，以及对于衰变为强子/轻子的 $\tau$ 的可见/不可见衰变产物质量 $m_{vis/inv}$ 很好地确定。通过根据其由 MC 模拟确定的联合概率分布对 $p_{\perp}$ 和 $m_{vis/inv}$ 的所有运动学允许值进行采样，母共振态的质量被假定位于具有最大概率的位置。由于 $p_{\perp}$ 和 $m_{vis/inv}$ 在 $\tau$ 轻子方向上的 boost 下不变，联合概率分布与 $\tau$ 的起源无关。因此该技术能够以确定未知共振态的质量而无效率损失。它使用物理过程 $pp \to Z/h(125)/h(750)+X\to \tau\tau+X$ 在 13~TeV 的 MC 模拟进行了测试。利用缺失横向能量的信息，发现重建质量分布的半高全宽与峰值之比在 20\%-40\% 之间。