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Valli Nascoste in Atlas

Valli Nascoste in Atlas. Stefano, Guido, Lucia, Carlo, Daniele, Barbara, … + UoW Group: Henry, Matt, Giuseppe, Laura, Daniel. Cosa e’ un Hidden Valley. Matt Strassler, K.Zurek, et Al…. Settori nascosti con effetti visibili previsti da modelli top-bottom: ex. (super)stringhe

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Presentation Transcript

  1. Valli Nascoste in Atlas Stefano, Guido, Lucia, Carlo, Daniele, Barbara, … + UoW Group: Henry, Matt, Giuseppe, Laura, Daniel S.Giagu - Atlas Roma Analysis Meeting - 061206

  2. Cosa e’ un Hidden Valley Matt Strassler, K.Zurek, et Al… • Settori nascosti con effetti visibili previsti da modelli top-bottom: ex. (super)stringhe • Fenomenologia spesso distinta rispetto a altri (piu’ noti) modelli di NP: ex. SUSY, little-Higgs, ExtraD, GMSW, Randal-Sundrum, … • Scenari previsti dai modelli di HV: • consistente con le misure di precisione ai collider • in grado di spiegare effetti cosmologici osservati What is a hidden valley?  A hidden valley has a few key features, but in simple (and simplistic) language, it is a hidden sector that is about to be found.  It contains relatively light particles that one might think would already have been seen, but some barrier (perhaps energetic) has prevented us from finding these particles up to now.  This barrier is about to be breached. Energy Inaccessibility S.Giagu - Atlas Roma Analysis Meeting - 061206

  3. HIddenValley: approfondimenti Per approfondimenti: - Matt Strassler: seminario dipartimento mercoledi’ prossimo: Theories of Nature, and the Nature of Theories The biases of theorists have shaped the experiments at the LHC, and have influenced the experimental studies that have been done to test the detectors' capabilities. This may not be a problem.  But in the last few months before the LHC begins taking data, it may be wise for us to consider that nature might not share those biases, and to explore how the phenomenology at the LHC might differ from what is typically expected. Doc: hep-ph/0604261, hep-ph/0605193, hep-ph/0607160 S.Giagu - Atlas Roma Analysis Meeting - 061206

  4. HV: fenomenologia Esempio semplice (ma non esiste un HV minimale!) : SM  SMU(1)’SU(nv) Communicator Z’ da U(1)’ Standard Model SU(3)xSU(2)xU(1) Hidden Valley Gv with v-matter QCD-like confinata ad una scala 1GeV<Lv<1TeV Alternativamente: Higgs, LSP of SUSY models, Neutrini Massivi Sterili, … Inoltre vi possono essere comunicatori diversi per produzione e decadimento • Segnature comuni: • - High-multiplicity final states (possibly all-hadronic) • - Highly variable final states • - Many low-momentum partons • - Unusual parton clustering • - Breakdown of jet/parton matching • - Sharp alteration of Higgs decays and of SUSY events

  5. pv0 b Z’ b HV: decadimento • Two-Light Flavors Scenario (2LF): • mU~mC << Lv fisica simile alla QCD • Particelle piu’ leggere: v-pions: p0v e p±v • Molti v-adroni che decadono rapidamente in v-pioni • Tpicamente p±v stabili (invisibili), a meno di presenza di FCNC (p±v  p0vff con (p±v)>>(p0v)) pv0  (Z’)* f f BR  mf2 decadimento dominante in quark b (e mesoni tau) (p0v) puo’ essere grande (10 fs a 5 ns)  vertici displaced possibili S.Giagu - Atlas Roma Analysis Meeting - 061206

  6. HV: produzione pv+ ,pv- ;pvo q Qv Z’ q Qv 100 ev/anno pv+ ,pv- ;pvo For a particular model. Others may differ by ~ factor of 10 S.Giagu - Atlas Roma Analysis Meeting - 061206

  7. Work-in-Progress nel gruppo di Roma • Generatore MC HV: (Matt, Stefano) • Supporto alla versione standalone di Matt • Ntuplizer per studi generator-level e QuickSim • HV-Gen  HEPEVT  Root-Ntuplizer • Porting in Atlas: • HV-Gen  LesHouchesOut  HV_i package • Quick-Simulation: (Guido, Lucia, Daniele, Stefano, Carlo) • Tracking-package (Guido, Lucia) • Event-display (Daniele) • Trigger simulation: • LV1 Muon-trigger (Lucia, Guido) • LV1 Energy-trigger (Carlo, Stefano) • Studi di Fisica: (Tutti) • Produzione campioni rappresentativi di eventi MC • Ottimizzazione delle strategie di trigger • Analisi offline prototipale Ref: http://www.roma1.infn.it/people/ciapetti/hiddenvalley/ S.Giagu - Atlas Roma Analysis Meeting - 061206

  8. HV-Generator: status • Versione 3 disponibile: (Matt, Stefano) • Basato su Pythia: • evoluzione QCD riscalata a Lv (OK solo se Mpv << MZ’) • Solo 2LF model • p±v stabile ed instabile • Tevatron/LHC setup • 4 parametri: MZ’, Mp0v, t(p0v), t(p±v) • Porting in ATLAS completato (SG private version) • Root-Ntuplizer disponibile • Next step: • Versione 4: prima di Natale: versione finale 2006 per ATLAS • Versione 5: ~6 mesi: con S.Mrenna: nuova versione che includera’ in maniera generale diversi scenario di comunicatori HV (SUSY, Higgs, …) + modelli generali a piu’ flavors  S.Giagu - Atlas Roma Analysis Meeting - 061206

  9. Quick-Sim: Tracking Status • Tracking-software: (Lucia, Guido) • ROOT-macro stile • Organizza le particelle in vertici e tracce originanti da tali vertici • Traccia le particelle in una versione semplificata della geometria (cilindroidi) e dei campi magnetici di ATLAS • Ferma le differenti particelle nei vari detector • Produce liste di hits nei vari detector e output file per event display • STATUS: V2 disponibile • (solo mu-trigger) S.Giagu - Atlas Roma Analysis Meeting - 061206

  10. µ-Trigger: (lucia, Guido) Usa gli hit prodotti dal package di tracking Versione semplificata del algoritmo di trigger (low e high-pT) Solo barrel (troppo difficile riprodurre B nella regione di transizione) Status: pronto Quick-Sim: LV1 Trigger Status • energy-Trigger: (Stefano, Carlo) • Usa gli hit prodotti dal package di tracking • Granularita’ reale dei dati di trigger, risoluzione smearing G(TDR) • e/, h/, Jets, sumEt, missEt, algoritmi completi implementati • Sviluppo sciami: schema semplificato • tutta l’energia rilasciata a tmax, sviluppo laterale simmerico circolare • Modulo di decisione: Trigger-menu’ – style • Status: package pronto, debug/validation step

  11. Event-Display: Status • Versione 2.5 disponibile: (Daniele) • Visualizzazione particelle di stato finale • Layout (semplificato) di ATLAS • Viste X-Y, X-Z e Z-Y • Possibilita’ di selezionare/deselezionare parti di rivelatore, verici etc… • Visualizzazione dei pv e dei mesoni B/tau intermedi

  12. Studi di Fisica: • Campioni eventi disponibili: • 4 set di parametri rappresentativi • 1000 eventi/set-parametri, generati e ntuplizzati “Classic” “Anemic” “Easy” “Non-prompt p±v”

  13. Il caso “facile”: 5ps #µ triggerati (low and high-pT) S.Giagu - Atlas Roma Analysis Meeting - 061206

  14. 5ps evento #1

  15. 5ps evento #1

  16. 5ps evento #43

  17. Un caso piu’ “difficile”: 100ps #µ triggerati (low and high-pT)

  18. 100ps evento #17 S.Giagu - Atlas Roma Analysis Meeting - 061206

  19. Ed ora l’”impossibile”: 5ns #µ triggerati (low and high-pT)

  20. 5 ns

  21. 5 ns

  22. 5 ns

  23. Plans • < 2006: • HV-Generator 4 • Finalizzazione Quick-Sim/Tools •  Atalas TP-week Marzo 2007: • Studio sistematico ottimizzazione trigger • Analisi prototipale S.Giagu - Atlas Roma Analysis Meeting - 061206

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