LHCb Run 3 中事件尺寸减小与物理性能最大化：包容性粒子隔离
高能物理 - 实验
2026-04-02 v3
摘要
LHC Run 3 带来了空前的亮度和数据量激增，对 LHCb 检测器提出了在不牺牲重粒子程序物理覆盖范围的前提下，显著减小每个重构事件的大小的挑战。虽然信号衰变通常只涉及少数带电粒子，但单个质子-质子碰撞会产生数百条轨迹，其中带电粒子信息占据了事件大小的主导地位。为解决这一不平衡，开发了一套包容性隔离工具，包括经典方法和一种新型的包容性多变量隔离（IMI）算法。IMI 统一了经典隔离技术的关键优势，旨在稳健处理多样化的衰变拓扑和动力学，实现对最终态粒子数目变化的有效衰变链重构。该方法在多样化通道和事件粒子数目下均优于传统方法，背景抑制效果卓越，信号效率高。通过仅保留每个事件中最相关的粒子，IMI 实现了数据尺寸降低 45%，同时保持完整的物理性能，信号粒子选择效率达 99%。我们还在 Run 3 数据上验证了 IMI，确认其在实际数据采集条件下的稳健性。长期来看，IMI 可为面向高亮度 LHC 的计算密集型选择策略提供快速、轻量级的前端支持。
引用
@article{arxiv.2511.11487,
title = {Minimising Event Size, Maximising Physics: Inclusive Particle Isolation for LHCb's Run 3},
author = {Marta Calvi and Tommaso Fulghesu and George Hallett and Luca Hartman and Basem Khanji and Veronica S. Kirsebom and Thomas Latham and Marion Lehuraux and Ching-Hua Li and Abhijit Mathad and Matthew Monk and Andy Morris and Matthew Scott Rudolph and Francesca Swystun and Dorothea vom Bruch},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.11487},
year = {2026}
}
备注
Published in EPJ C