Jet substructure at Future Circular Collider (FCC)
| Thesis title in Czech: | Vnitřní struktura jetů na Future Circular Collider (FCC) |
|---|---|
| Thesis title in English: | Jet substructure at Future Circular Collider (FCC) |
| Key words: | FCC|struktura jetů|boosted objects |
| English key words: | FCC|substructure|boosted objects |
| Academic year of topic announcement: | 2020/2021 |
| Thesis type: | diploma thesis |
| Thesis language: | angličtina |
| Department: | Institute of Particle and Nuclear Physics (32-UCJF) |
| Supervisor: | Mgr. Jana Faltová, Ph.D. |
| Author: | hidden - assigned and confirmed by the Study Dept. |
| Date of registration: | 25.08.2020 |
| Date of assignment: | 25.08.2020 |
| Confirmed by Study dept. on: | 25.05.2021 |
| Date and time of defence: | 09.06.2022 09:00 |
| Date of electronic submission: | 05.05.2022 |
| Date of submission of printed version: | 05.05.2022 |
| Date of proceeded defence: | 09.06.2022 |
| Opponents: | Mgr. Daniel Scheirich, Ph.D. |
| Guidelines |
| Future Circular Collider (FCC) je plánovaný téměř 100 km dlouhý urychlovač, který by mohl být vybudovaný kolem roku 2040 v laboratoři CERN. Výstavba by mohla probíhat ve dvou krocích - nejprve elektron-pozitronový urychlovač (FCC-ee) pro velmi přesná měření Standardního modelu a dále proton-protonový urychlovač (FCC-hh) především pro objevy nových částic. Jedno z témat pro fyziku na FCC-hh je studium vnitřní struktury jetů, tzv. jet substructure.
W, Z bosony, top kvark a případné nové částice budou na FCC-hh produkovány s velkým Lorentzovským boostem. Při rozpadu takovýchto částic budou jejich produkty rozpadu velmi kolimované v jedné oblasti detektoru. Pro velké boosty bude docházet k tomu, že hadronové rozpady budou rekontruovány jako jediný jet. Plánovaný kalorimetr má jemnou granularitu a tudíž bychom měli být schopni rozeznat objekty s velkým boostem od pozadí tvořeného QCD jety. Cílem práce je optimalizace rekonstrukce objektů s velkým boostem a potlačení pozadí. K vypracování bude použit software vytvořený pro simulace FCC, balíček na rekonstrukci jetů FastJet a softwarový balíček ROOT (C++). |
| References |
| 1/ Abada, A., Abbrescia, M., AbdusSalam, S.S. et al. FCC-hh: The Hadron Collider. Eur. Phys. J. Spec. Top. 228, 755–1107 (2019)
2/ Atlas Collaboration, Performance of jet substructure techniques for large-R jets in proton-proton collisions at sqrt(s) = 7 TeV using the ATLAS detector, JHEP09 (2013) 076 3/ ROOT software package, http://root.cern.ch |
| Preliminary scope of work in English |
| It is now high time to plan projects at the CERN laboratory for the time after the physics programme of the HL-LHC collider is over. One of the option is a nearly 100 km long collider in Geneva area - Future Circular Collider (FCC). An electron-positron collider (FCC-ee) is foreseen as a first step for a precise measurements of the Standard Model. A next step could be a proton-proton collider FCC-hh which is designed especially for the discovery of new particles.
One of the analysis to be done at FCC-hh is the reconstruction of highly boosted objects. W and Z bosons,top quarks and potentially new particles will be abundantly produced with significant Lorentz boosts. The decay products of highly boosted particles will be collimated in the detector. This could lead to a case when the particle is reconstructed as a single jet. A foreseen calorimeter for FCC-hh is highly segmented which is crucial for distinguishing the signal from the QCD jets. The main goal of the thesis is the optimization of the reconstruction of the highly boosted objects and the suppression of the QCD jets background. |