获取关于夸克/胶子鉴别的信息（及互信息）
摘要
在喷注子结构中，区分夸克喷注与胶子喷注是一个重要但具有挑战性的问题。在本文中，我们利用互信息的概念来阐明夸克/胶子标记的物理机制。理想的夸克/胶子分离仅需一比特的真实信息，因此即使两个判别变量 largely uncorrelated，它们仍可能共享相同的“真实重叠”。互信息可用于诊断此类情况，从而确定哪些判别变量是冗余的，哪些可以组合以提高性能。结合部分子簇射和解析重求和，我们研究了一个双参数广义角动量族，其中包括熟悉的红外和共线 (IRC) 安全可观测量（如推力 thrust 和展宽 broadening），以及 IRC 不安全变体（如 和强子多重数）。在前导对数 (LL) 阶，这些变量的大部分表现出 Casimir 标度性，使得它们的真实重叠是色因子比 的普适函数。只有在次前导对数 (NLL) 阶才能观察到夸克/胶子性能的差异。对于 IRC 安全角动量，我们表明通过组合具有互补角指数的角动量可以提高夸克/胶子性能。有趣的是，LL 阶、NLL 阶、Pythia 8 和 Herwig++ 在可观测量之间表现出相似的相关性，但在预测的夸克/胶子鉴别能力上存在显著差异。对于 IRC 不安全角动量，我们表明借助非微扰“加权能量函数”可以解析计算互信息，这为安全和不安全可观测量在夸克/胶子鉴别中的互补性提供了证据。
引用
@article{arxiv.1408.3122,
title = {Gaining (Mutual) Information about Quark/Gluon Discrimination},
author = {Andrew J. Larkoski and Jesse Thaler and Wouter J. Waalewijn},
journal= {arXiv preprint arXiv:1408.3122},
year = {2015}
}
备注
30+26 pages, 21 figures; v2: fixed binning artifact for some figures in appendix D; v3: JHEP version, clarified quark/gluon definition, added appendix A.2 proving better observables have higher truth overlap