ATLAS探测器8 TeV下lepton+jets通道中$$t\bar{t}$$生产截面的精密测量

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。