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机器学习优化的LHC上 $U(1)_{L_\mu-L_\tau}$ 起源 $Z'$ 的搜寻

高能物理 - 唯象学 2022-02-18 v2 高能物理 - 实验

摘要

U(1)LμLτU(1)_{L_\mu-L_\tau} 群扩展标准模型(SM)会对 gμ2g_\mu-2 产生潜在显著的新贡献,允许构造现实的轻子质量矩阵,纳入轻子普适性破坏,并为暗物质(DM) sector 提供无反常媒介子。在近期分析中我们指出已发表的LHC搜寻对该模型并不敏感。此处我们应用若干机器学习(ML)算法,利用模拟LHC数据来区分该模型与SM。特别地,我们优化了 3μ3\mu 信号,其截面比 4μ4\mu 信号大得多。此外,由于双缪子加丢失 ETE_T 末态受到涉及DM粒子的图贡献,我们也对其进行了优化。我们发现灵敏度大幅提升,仅 3636 fb1^{-1} 数据即已超过已发表LHC与非LHC结果的组合。我们还强调了提升决策树的有用性:与神经网络不同,它易于从数据中提取额外信息,通过特征重要性直接与理论模型相连。同一方案可用于分析其他模型。

关键词

引用

@article{arxiv.2109.07674,
  title  = {Machine Learning Optimized Search for the $Z'$ from $U(1)_{L_\mu-L_\tau}$ at the LHC},
  author = {Manuel Drees and Meng Shi and Zhongyi Zhang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2109.07674},
  year   = {2022}
}

备注

39 pages, 10 figures