与 MT2 共舞：强子对撞机上无偏的质量测量

近来，在强子对撞机上测量具有部分不可见衰变的新粒子质量的技术取得了长足进展。我们首次考察了基于 MT2 的测量方法在具有最大组合不确定性的对称两步衰变链产生的全强子末态中的实际应用。此类分析中会出现若干问题：MT2 变量功能强大但脆弱，其浅显的边缘很容易被普遍存在的组合学背景冲蚀或伪造。传统的清理分布和确定边缘位置的方法可能严重失效。为成功进行质量测量，我们引入了多项新技术：边缘转凸峰法，通过分析拟合分布而非单次拟合来从分布中提取边缘；一种非常简单但高产出的逐事件确定衰变链分配的方法；以及在严重组合学背景存在下获得 MT2 边缘测量的系统化程序，其关键要素是并行使用至少两种独立的减少组合学背景的方法以避免虚假测量。所有这些技术都是在对衰变 gluino gluino → 2 sbottom + 2 b → 4 b + 2 χ̃₁⁰ 的蒙特卡洛研究中开发的，并在另一项采用不同能谱的盲法研究中得到验证。在这两种情形下，在 LHC14 上利用 O(100 fb⁻¹) 的数据（假设悲观的 b 标记效率），胶微子与底夸克超伴子的质量测量精度均达到约 10%。