单顶夸克产生的证据

我们展示了在费米实验室 Tevatron ppbar 对撞机的 D0 探测器中单顶夸克产生的首个证据。标准模型预测，电弱相互作用可以产生一个顶夸克以及一个反底夸克或轻夸克，而不伴随强耦合过程中总是产生的反顶夸克伴侣。顶夸克于 1995 年首次在成对产生中被观测到，此后，人们在越来越大的数据集中搜寻单顶夸克的产生。在本分析中，我们从 0.9 fb-1 的数据集中选取事件，这些事件包含来自顶夸克衰变产生的 W 玻色子衰变出的电子或缪子及缺失横向能量，以及两个、三个或四个喷注，其中一或两个喷注被识别为源自 b 强子衰变。所选事件主要为背景，如 W+jets 和 ttbar 事件，我们利用三种多变量分析技术将它们与预期信号分离：提升决策树、贝叶斯神经网络和矩阵元计算。对三种分析方法结果组合后的数据进行信号截面加背景的分箱似然拟合，得到单顶夸克产生的截面为 4.7 +- 1.3 pb。在无信号情况下测得该值或更高截面的概率为 0.014%，对应 3.6 个标准差的显著性。测得的截面值与标准模型对电弱顶夸克产生的预测在 10% 水平上相容。