Production d’une paire de squarks bottom en MSSM

Section efficace partonique Dans cette section, on calcule analytiquement les amplitudes de diffusions et les sections efficaces partonique associés aux sous processus suivants: q + ¯q −→ ˜b1 + ¯˜b1 (4.1) g + g −→ ˜b1 + ¯˜b1 (4.2) Quelques diagrammes de Feynman décrivant ces processus sont représentés dans les figures (4.1) et (4.1). La section efficace est une mesure de la probabilité d’un processus de diffusion. Par analogie avec les processus classiques, elle correspond à la surface perpendiculaire au flux des projectiles qui décrit la zone d’interaction autour de la cible. Si l’interaction entre les particules est plus importante, la zone d’interaction (la section efficace) augmente et vise versa. L’unité de section efficace utilisée au niveau subatomique est le barn, o`u 1barn = 10−24cm2 = 10−28m2 (dans système d’unités naturelles), 1barn = 2568GeV −2 . A haute énergie, on utilise souvent le picobarn (pb = 10−40m2 ) et le fermtobarn (f b = 10−43m2 ). 

Section efficace hadronique

 Dans les collisions hadronique, la section efficace hadronique est très importante car elle donne la probabilité de produire des particules dans ces collision. Elle dépend de la section efficace partonique et les fonctions de distribution partonique, elle s’écrit sous la forme: σ had = X i,j Z dx1dx2fi(x1)fj (x2)ˆσij (4.45) o`u ˆσ est la section efficace partonique, elle décrit l’interaction entre les partons à langue portée; fi(x1) et fj (x2) sont les fonctions de distribution partonique, elles contient les informations sur la distribution des partons à l’intèrieur du proton et décrivent la physique à langue portée. Dans cette section, on étudie la variation de la section efficace hadronique en fonction de la masse des squarks bottom et en fonction de l’échelle de factorisation. On produit aussi les distributions différentielles sur l’impulsion transverse des squarks pT ( ˜b1) et pT ( ¯˜b1) et la masse invariante M( ˜b1 ¯˜b1). On utilise MadGraph pour produire ces quantités (et MadAnalysis pour les tracer). Pour générer le code qui calcule la section efficace hadronique par MadGraph, on suit les étapes suivantes:

• Lancer MadGraph: ./bin/mg5-aMC
• Importer le modèle MSSM: Import model MSSMatNLO-UFO
• Générer le processus pp > b1b1 : generate pp > b1b1
• Créer les amplitudes et le code qui calcule la sectio efficace: output pp-sqsqbar
  • Pour changer les paramètres externes comme la masse, l’énergie,l’echelle, on utilise la commande Set comme set ebeam pour l’énergie (ou on échange la dirèctement dans le ficher card/run-card.dat et card/parap-card.dat)
• Les résultat sont stokés dans Events On suppose que les échelles de renormalisation et de factorisation égales à la masse du squark (µF = µR = msq). Voici quelques valeurs de la section efficace hadronique pour une énergie du centre de masse (√ s = 14) TeV et pour différentes valeur de la masse du squark. 

Production d’une paire de squark avec un jet

Jets su LHC Dans les expériences de collision hadroniques, lorsque deux hadrons entrent en collision, toutes les particules produites sont vu comme un jet d’énergie, elle se combinent en hadrons formant des jets, qui sont ensuite détectés expérimentalement[14]. Un jet donc peut être cosidéré comme un parton dur, mou ou colinéaire. On utilise les jets à la fois pour tester la validité de la chromodynamique quantique à haut énergie, et pour identifier la structure partonique dur de désintégrations des particules massives comme W±, Z0 .

L’algorithme de jet

Un algorithme de jet est un ensemble entièrement spécifié de règles pour projeter des informations à partier d’un grand nombre d’objets de hadrons comme sur un petit nombre d’objets parton, il est travailler à tous les niveaux d’énergie afin de permettre des comparaisons juste et directes entre les donnée et la théorie. Il existe deux classe principales de’algorithme de jet qui sont algorithmes de cone et algorithmes de recombinaison séquantielle

Algorithme de cone

on prend une particule initiale de graine i, habituellement le plus dur, et on résume les moment de toutes les particules j, l’intèrieur d’un cone de rayon R envirn i en angle azimutal φ et Psoudorapidité η, Donc toutes les particules j avec ∆R2 ij = (ηi −ηj ) 2 + (φi −φj ) 2 < R, et utiliser leur pour déterminer les propiétés du cone: