绘制强子实验对核子结构的灵敏度图谱

由于大型强子对撞机 (Large Hadron Collider) 等设施实验活动的增加，质子共线部分子分布函数 (PDFs) 的确定正以日益增长的精度涌现。尽管这些丰富的信息很有价值，但其发布速度之快使得人们难以快速评估其对 PDFs 的影响，除非进行计算代价高昂的全局拟合。作为替代，我们探索了量化实验数据对质子 PDFs 提取的潜在影响的新方法。我们的方法关键依赖于理论-数据残差与 PDFs 本身之间的 Hessian 相关性，以及一个新定义的量——灵敏度——它作为相关性的扩展，反映了 PDF 驱动与实验两方面的不确定性。该方法在一个新的、公开可用的分析软件包 PDFSense 中实现，该软件包运用这些统计度量来识别特别灵敏的实验、权衡它们对 PDFs 的相对或潜在影响，并在部分子动量分数 $x$ 与因子化尺度 $\mu$ 的空间中可视化其详细分布。该工具提供了一种理解现有拟合中单个测量影响的新手段，以及一种将未来拟合导向最高影响数据与假设的预测装置。在此过程中，可获得或强化许多新的物理见解。作为众多例子之一，PDFSense 被用于排序喷注、矢量玻色子与 $t\bar{t}$ 产生中新的 LHC 测量的预计影响，并使我们得出结论：LHC 上的inclusive喷注产生在未来 PDF 拟合中具有扮演不可或缺角色的潜力。这些结论通过使用拉格朗日乘子技术初步拟合该实验信息并考察其提供的约束而独立验证。