Transcript 通过H→WW - 欢迎来到IHEP TWiki

Studies on Higgs with the
Final Sates of WW and bb
马连良
山东大学
2013年3月3号
The 23’rd ATLAS Chinese Cluster Meeting @IHEP
内容简介
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自我介绍
在ATLAS实验Higgs研究工作
1) 通过H→b b寻找标准模型的Higgs粒子
2) 通过H→WW(*)寻找标准模型的Higgs粒子
拟开展的研究工作
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Lianliang Ma
教育工作经历（1）
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教育背景：
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1995.9-1999.7：毕业于山东大学，学士学位。
1999.9-2004.7：毕业于山东大学，博士学位。2002.4至
2004.6, 在高能所做博士论文。
工作经历：
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2004.7-2006.9: 博士后， 中科院高能物理研究所；
2006.9-2009.4: Research Associate， University of Toronto,
Toronto, 加拿大；
2009.5-2013.2: Research Associate，University of
Wisconsin， Madison， 美国 (常驻CERN）；
2013.3至今，教授，山东大学。
Lianliang Ma
工作经历(2)
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2000.7-2002.4， 利用Geant4模拟软件进行探测器模拟研究。成
功编写了模拟ATLAS端盖的TGC探测器的模拟程序，并研究了
在TGC前面有不同物质量情况下的触发特性和效率。
2002.4-2006.9, 利用BESII实验数据先后测量了ψ(2S)到矢量赝标量介子对衰变和辐射衰变，以研究 “ρπ 疑难问题”和寻找
胶球粒子。所有研究均已发表到Phys. Rev. Lett. 或Phys.
Rev. D等杂志上。
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测量了ψ(2S)衰变到ωπ0，ωη，ωη’， ρη，和 ρη’的分支比或分支比
上限，同时测量了在三个质心系能量(3.65, 3.686, 3.773GeV)下的电
磁形状因子（ ωπ0，ωη，ωη’ ）。
通过ψ(2S)→γηππ测量中间过程的分支比，检验“12%规则”和寻找
胶球的候选粒子η(1405)。
ψ(2S)辐射衰变分析组组长，协调每个分析(10个末态)的选择条件和
分析进度，定期召开组会，同时我自己分析了ψ(2S)→γpp̅
2004-2006年，BES合作组的物理分析评审员
Lianliang Ma
工作经历(3)
2006-2007，分析2004年ATLAS收集的test beam实验数据(固定能量
的电子，π介子)来分析端盖量能器的能量和位置分辨；
2007-2008，通过ttH, H→bb来寻找Higgs粒子，进行了蒙特卡罗样本
的产生，事例的优化选择和Higgs质量重建等研究工作。
2008-2009在Tau工作组，提出了用tag-probe的方法通过Z→τ+τ-来测
量tau强子衰变的鉴别效率；
在Jet/Etmiss组利用实验数据研究丢失横动量(MET)的性能，尤其是
muon项。 提出了优化muon选择的具体方法，已被合作组采纳；
在Standard Model组研究Z玻色子的产生截面，横动量的分布，同时
负责WZBenchMark 物理分析软件包的编写工作；
在Exotic组寻找奇异态W’,发表了我在ATLAS第一篇物理文章；
2009年以来，通过 H→WW(*)→lνlν来寻找Higgs粒子
2010年至今，通过H→bb衰变过程来寻找标Higgs粒子
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Lianliang Ma
其他工作经历
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ψ(2S)辐射衰变分析组组长；
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BESII合作组的物理分析评审员(2004-2006)；
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2008年至今，先后担任Tau和Flavor Tagging工作组的蒙特卡罗
样本产生的管理人（Production Manager）；
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2010年任Jet/Etmiss组的MET CONF note编辑；
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从2011年开始担任ATLAS物理分析的评审员(Member of
Editorial Board)，先后评审完来自Top和SUSY组的文章，现已
发表到杂志或会议文章；
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2011年在H→WW物理分析中担任MET note的编辑；
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2012年至今在H→WW物理分析中任Object Studies Note的编辑；
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担任HSG3 track/calo MET工作组的召集人。
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Lianliang Ma
Higgs的研究工作
通过H→bb寻找标准模型中的Higgs粒子,更新到2012年的
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HCP结果
通过H→WW(*)→llυυ末态寻找标准模型中的希格斯粒子，
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准备在2013年Moriond QCD报告。
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Lianliang Ma
WH→bb物理分析
WH→μνbb
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Lianliang Ma
WH, H→bb物理分析 (2011)

信号：WH→lνbb

本底：
 W+jets和 Top： 0tagged, 1-tagged, and
top-control region
 QCD: 完全由实验数据
来估计
 小量本底Z+jets和diboson：MC

最后的统计处理利用信号
区间的bb不变质量来计算
(2011分析利用4 pTW区间）
在2012 HCP ，5 pTW区间
2012 HCP：100150,150-200 GeV

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四个 pTW区间bb不变质量分布
Lianliang Ma
VH, H→bb Limits for 2011 Paper
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Lianliang Ma
H→bb物理分析(2012 HCP)
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左图：ATLAS发表在2012年HCP结果，没有明显信号；
右图：CMS发表在2012年HCP结果，2.2σ信号溢出@125 GeV；
分析的关键是本底事例以及系统误差能否准确估计。
Lianliang Ma
H→bb物理分析中的贡献
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2010底开始通过WH，H→bb寻找标准模型Higgs粒子的研究。
第一个做出物理结果，被特别邀请在2011 HSG5 workshop报告
指导一个博士后和博士生工作：胶子胶子湮灭过程，矢量玻色子
湮灭过程希望提高显著性，现在博士生主要做WH， H→bb分析
我负责整个HSG5组的三个物理分析的最后数据处理：解决了在
模型建立，上限设置，显著性计算，以及植入Higgs信号检验等所
有问题。结果已发表到三篇CONF notes, 和一篇PLB文章.
按照Higgs Combination Group 的要求提供H→bb的分析结果
Higgs发现的文章中就使用了我提供的H→bb的分析结果
代表工作组做Higgs WG approval talk for 2011 analysis。 在
2012 HCP分析中，我和我的学生分别做了approval talks for the
blinded and unblinded results.
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Lianliang Ma
H→WW(*)分析
H→WW→eμ + 0-jet,
33 and 29 GeV for the
electron and the muon,
respectively.
The reconstructed
MET is 35 GeV
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Lianliang Ma
H→WW(*)分析（2013 Moriond QCD)
Main Updates:
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Optimization for the signal with mass at 125 GeV
>=2jets included
ee/μμ same flavor added
Split the sample into 2 at mll=30 GeV for the Njet=0 and
1-jet for the different flavor final states
WW control regions changed
Lianliang Ma
H→WW(*)分析
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

信号末态： 两个高横动量的轻子，丢失横动量(MET)，
和n个能量喷注(jet)，n=0,1, 2.
本底：WW, WZ/ZZ/Wγ(*), tt̅ , single-top, Z+jets,
W+jets. 主要本底由实验数据来估算
Control region好处：
不依赖反应截面的理论计算
减少探测器有关的系统误差
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Lianliang Ma
横向质量的分布
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Lianliang Ma
本底扣除后的MT分布
Lianliang Ma
H→WW(*)分析结果
2011和2012联合分析结果： p0 = 0.00008 (3.8σ ) @125GeV
μ =1.0±0.3@125GeV
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Lianliang Ma
H→WW (*)中的贡献
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在ATLAS未取数之前(2011以前），已非常详尽的研究了分析的每个细
节(大多沿用至今)：事例优化选择，误差估计，最后的上限设定；
第一个在Higgs组利用Roostats 对H→WW物理做统计处理。为
Roostats成为Higgs官方统计分析软件起到了很大推动作用；
在2011年期间：完成所有事例分析，误差估计，以及最后的置信上限
的设定。
2012期间：参与编写Common Analysis Code，独立的事例分析，多
次在Editorial Board会议做总结报告，MET研究小组召集人：
代表整个工作组做Higgs WG approval talk
2011年担任MET support note的编辑
2012年至今担任Objects Analysis note的编辑
已发表两篇文章和多篇CONF notes
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Lianliang Ma
拟开展研究工作
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继续开展WH→lνbb，着重研究本底的估计和系统误差的测
量，以及MVA。同时对三个H→bb分析做最后的统计处理；
在H→WW分析，在负责MET研究的同时，开始重新研究最
后的统计处理，也希望开展一个新的分析WH/ZH，W/Z
→jet + jet；
作为一个长期的计划，研究Higgs粒子的自身耦合常数。
诚挚邀请您的合作！
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Lianliang Ma
谢谢！
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Lianliang Ma
电子和μ的重建
High-pT isolated electrons: sliding window algorithm
to form a cluster, and match the cluster to an ID track.
High-pT combined muons: Staco and MuID.
Muon tracks reconstructed in the Muon Spectrometer
are combined with the tracks from ID.
Z→μμ
Z→ee
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Lianliang Ma
Jet重建
Jet reconstruction： Anti-Kt with the cone size of 0.4. Jets from
pile-up removed by a cut on Jet Vertex Fraction (left plot)
Btagging algorithm MV1: a neural network-based algorithm using
the output weights of IP3D, SV1, and JetFitterCombNN as inputs
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Lianliang Ma
丢失横动量的重建
用到探测器重建出的所有观测量
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Lianliang Ma