LHC 上不可见粒子质量的精确测定

我们开发了测定强子对撞机上成对产生的不可见粒子质量标度的技术。我们利用约束质量变量 $m_{2C}$，它在给定质量差的情况下提供了事件-by-事件的质量标度下界。我们用一个新变量 $m_{2C,UB}$ 补充该变量，它提供了质量标度的额外上界，并通过一个超对称模型的真实案例研究展示了其效用。这些变量共同有效地量化了函数 Max $m_{T2}$ 中的“拐点”，该函数已被提出作为对撞机产生暗物质的质量测定技术。$m_{2C}$ 方法的一个重要优势在于，它不仅依赖于端点位置，还利用了远离端点的事件中包含的额外信息。我们通过将 HERWIG 生成的 $m_{2C}$ 分布与不同质量的理想分布进行比较来测定质量。我们发现，在所研究的案例中，具有 100 fb$^{-1}$ 的积分亮度（约 400 个信号事件），不可见粒子的质量测量精度可达 4.1 GeV。我们得出结论，该技术的精度和准确度与强子对撞机上已知的最佳不可见粒子质量测定技术相当，甚至更优。