理解并改进LHC搜索中的有效质量

在LHC分析中，一个方便且广泛使用的运动学变量是有效质量$M_{\text{eff}} = \sum_j |p_T^j| + |p_T^{\text{miss}}|$，特别是在多喷注加缺失能量的黄金超对称信号中。经验上，事件直方图取最大值处的$M_{\text{eff}}$值与超对称谱相关：$M_{\text{eff}}|_{\text{max}} \sim 80\% M_{\text{susy}}$，其中$M_{\text{susy}}$本质上是初始产生的超对称粒子质量之和。在本文中，我们解释了这种强相关性的原因，并指出了相关性不好的情况。此外，我们提出了一个新变量——有效横向能量$E_T^{\text{eff}}$，它显示出更好且更直接的相关性$E_T^{\text{eff}}|_{\text{max}} \sim M_{\text{susy}}$，并且与识别喷注的过程无关。$E_T^{\text{eff}}$和$M_{\text{eff}}$是互补变量，而非竞争变量；同时绘制两者的直方图有助于交叉检验结果，从而更好、更稳健地识别$M_{\text{susy}}$。将该方法推广到其他新物理场景（不一定是超对称）是直接的。