LHC 上的堆簇本底缓解：理论家视角

为最大化 LHC 上新的测量与发现潜力，机器提供尽可能高的对撞率。因此，每当两束团交叉时会发生多重质子-质子对撞。有趣的高能（硬）对撞因此被若干软的、零偏置的对撞所污染。这一称为堆簇本底（pileup）的效应污染了对撞的末态。它使该末态中对象的重建复杂化，导致实验不确定度增大。为减小这些不确定度并提升 LHC 测量的质量与精度，设计了校正堆簇本底效应的技术。本文档对 LHC 运行 I 和 II 期间用于缓解堆簇本底效应的主要方法进行理论评述。我首先深入介绍用于大多数应用的区域—中值法，包括原始想法的若干改进、其实际实现及其效率与鲁棒性评估。然后我聚焦于若干可提供关于区域—中值法定量与定性信息的理论计算。在近期广受关注的 boosted 喷注领域，一组称为修饰（grooming）技术的方法也被使用。我描述这些技术，讨论其性能，并简要表明它们可进行理论的、解析的理解。本评述的最后部分聚焦于面向未来堆簇本底缓解技术的想法。这包括近期提出的新方法以及大量替代想法。后者尚未发表且未像前者那样得到同样程度的探究，但在堆簇本底缓解至关重要的未来，它们有潜力带来新发展并对现有技术进一步改进。