未来强子对撞机中磁单极子现象学

在物理学的宏伟编织中，磁单极子是圣杯。因此，正在通过不同生产机制在LHC的CMS、ATLAS和MoEDAL实验中广泛寻求此假设粒子。磁单极子的特征和动力学的理解的基石在于Dirac理论。 在该理论框架内，衍生自常规模型的有效U(1)规范场理论描绘了自旋磁电荷场与普通光子在电磁双化下的相互作用。本文的焦点是从Drell-Yan和光子-融合机制生产磁单极子，以产生速度相关的标量、费米子和矢量磁单极子，其自旋角动量分别为0、1/2、1。对不同中心-of-mass能量（√s）下两种方法的磁单极子对产生截面进行计算，比较不同磁偶极矩的结果。包括DY和PF机制的单极子在Parton和重构水平上的动力学分布被展示。提取的结果展示了如何使用现代机器学习技术来研究在100 TeV的未来质子-质子粒子对撞机中磁单极子的生产。我们证明了在针对最相关的标准模型背景使用多变量方法（如提升决策树（BDT）、似然和多层感知器（MLP））时，磁单极子的可观测性。该研究比较了这些分类器与传统切片和计数方法的性能，证明了我们方法的优越性。