该研究论文标题为"在$$\sqrt{s}=8\ TeV$$时,利用ATLAS探测器测量轻子+喷气通道中的$$t\bar{t}$$对生产横截面:一个8 TeV质子-质子碰撞的深入分析",发表于《欧洲物理杂志C》(Eur.Phys.J.C)的2018年刊,卷78,第487篇。这是一项开放获取的研究,由ATLAS合作组织完成,位于CERN的日内瓦。 研究基于大型强子对撞机(LHC)的20.2 $$fb^{-1}$$ 质子-质子碰撞数据,数据采集发生在质心能量为8 TeV的条件下。实验专注于测量$$t\bar{t}$$对的生成横截面,这是粒子物理学中一个重要的标准模型预测,尤其是在高能对撞实验中。 实验特别关注主要的系统性不确定性,特别是来自喷射能量尺度和b-标签效率的模型化。通过将选中的事件分为三个非重叠区域,研究团队能够有效地约束这些不确定性。为了进一步减小最重要的背景,即W+jets过程的系统误差,研究采用了一种数据驱动的方法,通过Z+jets事件来模拟W+jets过程。 测量得到的包括所有实验条件的$$t\bar{t}$$对生产横截面为$$\sigma_{inc}(t\bar{t})=248.3 \pm 0.7(\text{stat.}) \pm 13.4(\text{syst.}) \pm 4.7(\text{lumi.})~\text{pb}$$,这个结果假设顶夸克的质量为172.5 GeV。测量精度达到了5.7%,显示了实验在精确测量高能物理过程中取得的重要进展。 这项工作对于理解量子色动力学(QCD)在极端条件下的行为以及验证理论计算具有重要意义,同时也有助于进一步探索可能的新物理现象。它代表了现代粒子物理学实验技术的高水准,体现了对基本粒子相互作用的深入研究。
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