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基于域适应的卷积神经网络 τ 夸子识别

高能物理 - 实验 2025-12-25 v2 仪器与探测器

摘要

CMS 实验开发了一种基于卷积神经网络技术的 τ 夸子识别算法 DeepTau,用于区分重构的 τ 夸子 hadronic 衰变(τh\tau_\mathrm{h})与夸子或夸克喷射,以及被误重构为 τh\tau_\mathrm{h} 候选者的电子和μ子。该算法的最新版本 v2.5 包括通过反向传播实现的域适应技术,这种技术减少了在 τh\tau_\mathrm{h} 候选者中最高纯度区域中,collision 数据与模拟之间的差异。此外,改进的训练工作流程相对于前一版本算法实现了分类性能的提升,对于给定的重构和识别效率,使夸子和夸克喷射被误识别为 τh\tau_\mathrm{h} 候选者的概率降低 30-50%。本文介绍了 DeepTau 算法所引入的新改进,并评估了其在 LHC 原子核-原子碰撞数据中的性能,该数据在 s\sqrt{s} = 13 和 13.6 TeV 下收集于 2018 和 2022 年,分别对应 60 和 35 fb1^{-1} 的有效积分照度。介绍了将 τh\tau_\mathrm{h} 识别算法在模拟中针对其在真实数据中测量性能进行校准的技术,以及其中一部分结果,这些结果用于 CMS 物理分析。

关键词

引用

@article{arxiv.2511.05468,
  title  = {Identification of tau leptons using a convolutional neural network with domain adaptation},
  author = {CMS Collaboration},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2511.05468},
  year   = {2025}
}

备注

Replaced with the published version. Added the journal reference and the DOI. All the figures and tables can be found at http://cms-results.web.cern.ch/cms-results/public-results/publications/TAU-24-001 (CMS Public Pages)