Témata prací (Výběr práce)Témata prací (Výběr práce)(verze: 290)
Detail práce
   Přihlásit přes CAS
Hledání leptokvarků na experimentu ATLAS
Název práce v češtině: Hledání leptokvarků na experimentu ATLAS
Název v anglickém jazyce: Search for leptoquarks with the ATLAS experiment
Klíčová slova: CERN, ATLAS, LHC, nová fyzika, leptokvark
Klíčová slova anglicky: CERN, ATLAS, LHC, new physics, leptoquark
Akademický rok vypsání: 2017/2018
Typ práce: projekt
Jazyk práce:
Ústav: Ústav částicové a jaderné fyziky (32-UCJF)
Vedoucí / školitel: Mgr. Vojtěch Pleskot, Ph.D.
Řešitel: skrytý - zadáno vedoucím/školitelem
Datum přihlášení: 06.12.2017
Datum zadání: 17.05.2018
Zásady pro vypracování
Při hledání nových částic je vždy potřeba identifikovat oblast fázového prostoru, ve které se efekty existence nové částice projeví co nejzjevněji. Student použije metodu cutů, která je jednoduchá a přitom může přinést výsledky srovnatelné s metodami složitějšími. Kolaborace ATLAS používá multivarietní metodu Boosted Decision Tree (BDT). Student srovná svoje výsledky s kolaborací ATLAS. Jednoduchým kritériem, které může použít, je S/sqrt(B), neboli počet očekávaných signálních událostí v citlivé oblasti fázového prostoru dělený odmocninou z očekávaného počtu událostí pozaďových. Pro svou studii použije Monte Carlo (MC) simulace fyzikálních procesů produkce signálu a pozadí, které byly připravené kolaborací ATLAS. V další fázi může student použít svoje cuty a s pomocí MC simulace odhadnout limit na intenzitu produkce leptokvarků očekávaný v případě, že jsou naměřená data kompatibilní s hypotézou "signál neexistuje".
Student bude používat programovací jazyky C++ a Python spolu s frameworkem na analýzu dat ROOT. Seznámí se s některými statistickými metodami běžně používanými v částicové fyzice.
Seznam odborné literatury
ROOT - http://root.cern.ch
The Leptoquark Hunter's Guide: Pair Production - https://arxiv.org/abs/1706.05033
Statistics:
- Glen Cowan https://arxiv.org/abs/1307.2487
- Kyle Cranmer https://arxiv.org/abs/1503.07622
- HistFitter http://histfitter.web.cern.ch/histfitter/
Předběžná náplň práce
Kolaborace ATLAS postavila a provozuje obří detektor částic, který zkoumá produkty srážek protonů urychlených urychlovačem LHC ve švýcarské laboratoři CERN. Nejvýznamnější důvody pro vybudování LHC a ATLASu byly hledání Higgsova bosonu a hledání jakýchkoliv dalších nových (třeba i neočekávaných) elementárních částic. Objev Higgsova bosonu byl ohlášen v roce 2012, ale na objev další nové částice se zatím marně čeká. Tímto hledáním se v současné době na ATLASu zabývají stovky lidí.
Při své práci na hledání leptokvarků se student seznámí s nástroji a metodami běžně používanými v částicové fyzice. Konkrétně s programovacími jakyzy C++ a Python, s frameworkem na analýzu dat ROOT a se statistickými metodami používanými na LHC. Budou-li mít obě strany zájem, bude moci použít získané zkušenosti pro bakalářskou, diplomovou či dokonce disertační práci.
Předběžná náplň práce v anglickém jazyce
The ATLAS collaboration built and operates a huge detector of particles that studies products of collisions of protons accelerated by the LHC accelerator in the Swiss laboratory CERN. The main reasons for the construction of the LHC and ATLAS were search for the Higgs boson and searches for further new (even unexpected) elementary particles. The Higgs boson discovery was announced in 2012 but a discovery of any other new particle is still not there. Currently, hundreds of people are searching for new particles on ATLAS.
During his work, the student will get familiar with with tools and methods that are commonly used in the particle physics. Namely, with programming languages C++ and Python, with a framework for data analysis ROOT and with statistical methods used at the LHC. If interested, he can continue and use the gained experience for further work on bachelor, diploma or even doctoral thesis.
 
Univerzita Karlova | Informační systém UK