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推断多喷注事件中的味混合

高能物理 - 唯象学 2025-01-09 v3 高能物理 - 实验 应用统计

摘要

重味多喷注事件在LHC中至关重要,因为许多相关过程——如ttˉt\bar thhhhttˉht\bar t h等——对此末态有优先分支比。当前处理这些过程的技术通过bb标记工作点进行硬分配选择,并因蒙特卡罗模拟的困难而遭受系统不确定性。我们开发了一种灵活的贝叶斯混合模型方法,同时推断数据集中的bb标记分数分布和味混合组成。我们对多维喷注事件进行建模,并为了提高估计效率,设计了利用bb标记分数分布的连续性和单峰性的结构化先验。值得注意的是,我们的方法消除了参数假设的需要,并且对模型误设具有鲁棒性——它适用于任意灵活的连续曲线,并且如果它们是单峰的则效果更好。我们运行了一个包含信号bbbbbbbb和本底bbccbbcccccccccc的玩具推断过程,发现只需几百个事件,我们就能恢复信号和本底的真实混合比例,以及真实的bb标记分数分布曲线,尽管它们具有任意性和非参数形状。我们讨论了将这些发现应用于物理分析中真实场景的前景。所呈现的结果可能是多喷注事件中一种不同且新颖的分析的起点,其范围可与当前最先进的分析相竞争。我们还讨论了在信号和本底具有近似已知连续分布和/或预期单峰性的一般情况下使用这些结果的可能性。

关键词

引用

@article{arxiv.2404.01387,
  title  = {Inferring flavor mixtures in multijet events},
  author = {Ezequiel Alvarez and Yuling Yao},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2404.01387},
  year   = {2025}
}

备注

23 pages, 13 figures. Response to Referees in journal https://scipost.org/submission/2404.01387v2/. No change in reasoning nor conclusion, but a new section comparing new method to usual methods, including a ROC curve comparison, has been added. Also a more realistic case with 1% signal is shown