Studium fake-tau pozadí na experimentu ATLAS

• Thesis title in Czech: Studium fake-tau pozadí na experimentu ATLAS
• Thesis title in English: Study of fake-tau background with the ATLAS experiment
• Key words: CERN|ATLAS|LHC|tau lepton
• English key words: CERN|ATLAS|LHC|tau lepton
• Academic year of topic announcement: 2019/2020
• Thesis type: diploma thesis
• Thesis language: čeština
• Department: Institute of Particle and Nuclear Physics (32-UCJF)
• Supervisor: Mgr. Vojtěch Pleskot, Ph.D.
• Author: hidden - assigned and confirmed by the Study Dept.
• Date of registration: 26.02.2020
• Date of assignment: 27.02.2020
• Confirmed by Study dept. on: 22.04.2020
• Date and time of defence: 22.06.2021 09:00
• Date of electronic submission: 21.05.2021
• Date of submission of printed version: 21.05.2021
• Date of proceeded defence: 22.06.2021
• Opponents: prof. RNDr. Tomáš Davídek, Ph.D.
• Advisors: Mgr. Daniel Scheirich, Ph.D.

Guidelines

V protonových srážkách na LHC je významným zdrojem pozadí pro procesy s hadronově se rozpadajícími tau leptony v koncovém stavu chybná identifikace jetů. Při odhadu tohoto pozadí se velkou měrou používají nabraná data. U takového přístupu je potřeba identifikovat oblast fázového prostoru, na které co nejvíce rekonstruovaných tau leptonů pochází z jetu chybně identifikovaného jako tau lepton. Na této oblasti se následně studují veličiny jako pravděpodobnost této chybné identifikace. Příkladem vhodné oblasti by mohly být procesy, v nichž se rodí jet a Z boson, který se rozpadá na dva miony, nebo procesy se dvěma či více jety v koncovém stavu.

References

ROOT - http://root.cern.ch
https://atlas.web.cern.ch/Atlas/GROUPS/PHYSICS/PAPERS/HIGG-2016-16/
https://link.springer.com/article/10.1007%2FJHEP04%282015%29117

Preliminary scope of work

Kolaborace ATLAS postavila a provozuje obří detektor částic, který zkoumá produkty srážek protonů urychlených urychlovačem LHC ve švýcarské laboratoři CERN. Procesy, v nichž se rodí tau leptony, jsou extrémně důležité. Např. rozpad Higgsova bosonu na tau leptony je experimentálně jeho nejdůležitějším leptonovým rozpadem. Koncové stavy s tau leptony jsou také důležité při hledání procesů za rámcem Standardního modelu. Tau lepton se ovšem nejčastěji rozpadá na hadrony. Kvůli tomu bývá chybná identifikace jetů jakožto tau leptonů nejvýznamnějším zdrojem pozadí pro mnoho analýz.
Při své práci se student seznámí s nástroji a metodami běžně používanými v částicové fyzice, konkrétně s programovacími jakyzy C++ a Python a s frameworkem na analýzu dat ROOT.

Preliminary scope of work in English

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. Processes giving rise to tau leptons are extremely important. E.g. the Higgs boson decay to tau leptons is experimentally its most important leptonic decay. Final states with tau leptons are also important for searches for physics beyond the Standard Model. However, tau lepton decays to hadrons most often. Due to this, jets misidentified as tau leptons are the most important background for many analyses.
During his work, the student will get familiar with tools and methods that are commonly used in the particle physics. Namely, with programming languages C++ and Python and with a framework for data analysis ROOT.