高能物理中的蒙特卡洛生态系统：入门指南
高能物理 - 唯象学
2026-05-18 v1
摘要
蒙特卡洛事件生成器是对撞机物理中理论计算与实验测量之间的核心接口。几十年来，围绕它们已发展出一个全面且高度模块化的工具生态系统，涵盖矩阵元计算、部分子簇射、强子化模型，以及它们与探测器模拟、事件级分析和统计推断的集成。虽然这些工具在现代研究中无处不在，但完整模拟链的概念范围和技术结构可能难以驾驭，特别是对于进入该领域的研究人员而言。在这份入门指南中，我们对高能物理蒙特卡洛生态系统进行了结构化且最新的概述，主要关注事件生成器方法论及其在更广泛的对撞机工作流程中的作用。我们讨论了现代生成器的概念基础、大规模模拟的计算与组织挑战，以及实现理论与实验之间互操作性和可重复性的原则。我们还审视了不断发展的计算格局和将影响这些工具未来发展的可持续性考量。本文主要面向早期博士研究人员，同时作为更广泛社区的参考，旨在阐明碰撞机物理中蒙特卡洛事件生成的架构、方法论和长期发展轨迹。
引用
@article{arxiv.2605.16036,
title = {The Monte Carlo Ecosystem in High-Energy Physics: A Primer},
author = {Melissa van Beekveld and Enrico Bothmann and Andy Buckley and Christian Gütschow and Peter Skands and Ramon Winterhalder},
journal= {arXiv preprint arXiv:2605.16036},
year = {2026}
}