Physics with tagged protons at the LHC: understanding the Pomeron structure and anomalous coupling studies
C. Royon
我们描述了不同的物理主题，可以在大型强子对撞机使用标记完整的质子，即更好地了解夸克和胶子的Pomeron结构，和serach四次异常耦合。
We describe different physics topics which can be performed at the LHC using tagged intact protons, namely a better understanding of the Pomeron structure in terms of quarks and gluons, and the serach for quartic anomalous couplings.
机构、总结、中文摘要均由AI分析而来，可能存在错误，请以论文正文为准。
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Bottom production in Photon and Pomeron -- induced interactions at the LHC
本文详细比较了LHC中胶子-胶子、光子-胶子、光子-光子、坡密子-胶子、坡密子-坡密子和坡密子-光子相互作用的底部产生。横向动量，赝-快度和$ξ$的截面的依赖性计算在LHC能量使用正向物理蒙特卡罗（FPMC），它允许获得现实的预测与一个或两个领先的完整质子的底部生产。此外，还对LHCb合作组探测的运动学范围进行了预测。我们的结果表明，单衍射事件的分析是可行的，使用运行I LHCb数据。
Resonance production in Pomeron-Pomeron collisions at the LHC
本文提出了$\sqrt{M^2}\le$ 5 GeV共振区Pomeron-Pomeron总截面的Regge极模型。横截面是饱和的直接通道的贡献，从Pomeron以及从两个不同的$f$轨迹，伴随着孤立的f $_0(500)$共振占主导地位的$\sqrt{M^{2}}\lesssim 1$ GeV区域。考虑到缓慢变化的背景。Pomeron-Pomeron总截面的计算不能直接测量，但它是中心衍射过程的重要组成部分。在准备未来的计算在强子水平的中心共振生产，并在大型强子对撞机相应的测量，我们规范化的Pomeron-Pomeron截面在大质量$σ_{t}^{PP} (\sqrt{M^2}\rightarrow \infty) \approx$ 1 MB的建议QCD动机的估计。
Proton (antiproton) elastic scattering at energies from FNAL to LHC in the tripole pomeron-odderon model
本文修正了先前提出的由三重（在$t=0$）坡密子极点支配的弹性散射振幅模型，使之能与现有的$\sqrt{s}\geq 19$ GeV和$|t|\leq 14.2$ GeV $^{2}$的$pp$和$\bar pp$总截面和微分截面的实验数据（包括最新的TOTEM数据）相符合。给出了未来13和14 TeV的TOTEM测量的预测。
Double Pomeron Physics at the LHC
我讨论中央独家生产，也被称为双坡密子交换，DPE，从ISR通过Tevatron到LHC。在那里，我强调了独家希格斯和WW/ZZ生产的兴趣。
Diffractive quarkonium photoproduction in $pp$ and $pA$ collisions at the LHC: Predictions of the Resolved Pomeron model for the Run 2 energies
研究了$pp$和$pA$碰撞中包含衍射夸克偶素的光生过程，采用解析的Pomeron模型描述衍射相互作用.我们估计了强子碰撞中$J/Ψ$、$Ψ(2S)$和$Υ$光生的快度和横动量分布，并给出了Run2能量下总截面的估计。还提出了与独家生产相关的预测的比较。我们的结果表明，在LHC探测的运动学范围内，包含的衍射产生是一个因子$\gtrsim 10$，小于排他性的。
Prospects for measuring exclusive diffractive $η,η'$ at the LHC
研究通过中央Exclusive diffractive生产机制，在LHC上探测η,η'伪标量介子，探讨质子-质子碰撞中偶极子融合的自旋结构。
Double Pomeron Exchange: from the ISR to the LHC
我讨论双坡密子交换过程，从他们的第一次观察在欧洲核子研究中心交叉存储环，专注于胶球搜索，通过观察独家chi_c，光子-光子，和双射流在Tevatron，在LHC的前景独家希格斯玻色子生产。
Challenging exclusive top quark pair production at low and high luminosity LHC
本文详细研究了在低光度和高光度区$pp$碰撞中顶夸克对的弹性产生。我们扩展了在Phys. Rev. D102，074014（2020）中进行的研究，该研究已经证明，当$t\bar{t}$系统以半轻子方式衰变时，可以通过实验测量两种半排他性$t\bar{t}$产生模式（即光子-Pomeron和Pomeron-Pomeron相互作用）的总和，$t\bar{t}\rightarrow jjblν_l\bar{b}$，两个正向质子都被标记并且存在少量堆积。在这项研究中，我们专注于分离单个通道，并特别注意在高亮度LHC环境下的情况。我们观察到，分离pomeron-pomeron和photon-photon事件是一个具有挑战性的任务，特别是在大量的堆积，即使有一个乐观的10 ps分辨率的定时探测器。相比之下，光子-坡密子信号在低水平的堆积下相对较好地与所有背景分离，使我们能够发现弹性$t\bar{t}$的产生并首次探测光子-坡密子相互作用中顶夸克对的产生。因此，像$t\bar{t}$对这样的复杂系统的衍射光生不仅可以用来研究散射振幅的衍射特性，而且可以用来探索标准模型之外的新物理，从而成为LHC前向质子探测器物理计划的一个坚实的组成部分。
On the Possibility of Measuring the Single-tagged Exclusive Jets at the LHC
本文介绍了用质子标记技术测量LHC中心排他喷流产生的可行性研究。为了达到低喷流质量区域，考虑了单个标记事件。这些研究在c.m.能量为14 TeV和ATLAS探测器，但也适用于CMS-TOTEM实验。考虑了四种数据采集方案：AFP和ALFA探测器作为前向质子标记器，$β^*$ = 0.55 m和$β^*$ = 90 m光学器件。在事件选择之后，信号背景比的范围在5和$10^4$之间。最后，估计了数据收集周期为100 h的中心排他双射流截面测量的预期精度。
Central exclusive production of $η$ and $η'$ mesons in diffractive proton-proton collisions at the LHC within the tensor-pomeron approach
本文基于张量-波梅子模型研究了LHC衍射质子-质子碰撞中η和η'介子的中心独占产生，通过拟合WA102数据预测了13 TeV下的截面，并证明标量波梅子理论无法产生这些粒子，为实验检验波梅子性质提供了依据。
Searching for odderon exchange in exclusive $pp \to pp ϕ$ and $pp \to pp ϕϕ$ reactions at the LHC
讨论了用$pp \to pp ϕ$和$pp \to pp ϕϕ$反应鉴定odderon交换的可能性。到目前为止，还没有明确的实验证据，为odderon，电荷共轭$C = -1$对应的$C = +1$ pomeron。应用最近提出的软高能反应的张量-坡密子和矢量-奇子模型。对于高能$p p \to p p ϕ$反应，光子-坡密子融合是主要过程，奇子-坡密子融合是一个有趣的替代过程。增加odderon交换大大改善了WA 102合作测量的质子-质子角相关的描述。通过坡密子-坡密子融合的$p p \to p p ϕϕ$过程是有利的过程，因为在这里奇子不与质子偶联。大$M_{ϕϕ}$和快度差$Y_{ϕϕ}$的观测似乎非常适合于识别odderon交换。与WA 102实验的数据进行了比较，并给出了LHC实验的预测。
Soft Pomerons and the Forward LHC Data
TOTEM协作组最近从LHC 13获得的关于$σ_{tot}$和$ρ$的数据表明与COMPETE协作组（2002）的所有Pomeron模型预测都不一致。另一方面，正如Martynov和Nicolescu（MN）最近所证明的，新的$σ_{tot}$数据和$ρ$值的意外降低很好地描述了最高能量下的最大Odderon优势。在这里，我们讨论了Pomeron优势的适用性，通过适合从$pp$和$\bar{p}p$散射的正向数据的\textit{most complete set}。我们考虑一个解析参数化的$σ_{tot}(s)$组成的非退化的Regge轨迹的偶数和奇数的振幅（如在MN分析）和两个坡密子组件与双和三极在复杂的角动量平面。$ρ$参数通过色散关系解析确定。我们在$σ_{tot}$和$ρ$上对5 GeV - 13 TeV的$pp$和$\bar{p}p$数据进行了拟合（与MN分析一样）。我们的分析的两个新的方面是：（1）数据集包括所有的加速器数据低于7 TeV，我们认为\textit{three independent ensembles}通过添加：要么只有TOTEM数据（如在MN分析），或只有ATLAS数据，或两者兼而有之;（2）在数据减少到每个合奏，不确定性区域进行评估，通过误差传播从拟合参数，90 \% CL。我们的论点，在不确定性，这个分析模型对应于软Pomeron优势，似乎并不…
Soft Pomeron in light of the LHC correlated data
大型强子对撞机已经发布了质子-质子弹性散射的精确测量结果，这些测量结果对高能时散射振幅的渐近行为提供了独特的约束。最近对部分数据的重新分析表明，一些远期量的中心值将与最初观察到的不同。我们引入的原始和重新分析的数据集之间的相关信息的方式适合于所有数据的全局拟合分析。相关误差的仔细处理导致对$ρ$不确定性的不太严格的限制，并设置了使用仅由交叉偶项主导的散射振幅来描述正演数据的阶段。根据这些关联数据，我们从Regge理论确定了软Pomeron的参数。我们使用Born水平和eikonalized振幅。在玻恩水平的情况下，我们估计的双坡密子交换的贡献，而在后一种情况下，我们调查的eikonalization在单通道和双通道模型中的作用。质子-Pomeron顶点形式和最近的$t$ -通道奇点在Pomeron轨道中的作用受到特别的关注。我们讨论了我们的研究结果的影响，并提出了预测的总截面和$ρ$参数在大型强子对撞机和宇宙射线能量的质子-质子碰撞。
Diffractive photoproduction of radially excited psi(2S) mesons in photon-Pomeron reactions in PbPb collisions at the CERN LHC
本文研究了重离子相对论碰撞中径向激发矢量介子的光生。特别是，我们分析了独家光生的psi（2S）的核，评估的相干和非相干的贡献，该过程。在本分析中使用的理论框架是光锥偶极子形式主义和预测在CERN-LHC的能量为2.76 TeV的PbPb碰撞。分析了理论的不确定性，并与最近ALICE合作组的psi（1 S）态光生数据进行了比较。
Machine learning tagged boosted dark photon: A signature of fermionic portal matter at the LHC
本研究利用混合深度神经网络识别 boosted 暗光子喷注，作为费米子门户物质在 LHC 上的信号，通过分析两种末态并利用不变质量抑制背景，在 14 TeV 下对顶伙伴质量设定约 2.3 TeV 的排除极限。
Exclusive and diffractive $μ^+ μ^-$ production in $pp$ collisions at the LHC
本文计算了LHC能区$pp$碰撞中排他光子-光子（$γγ$）和衍射Pomeron - Pomeron $(I\!P I\!P)$，Pomeron - Reggeon $(I\!P I\!R)$和Reggeon - Reggeon $(I\!R I\!R)$相互作用中双μ子（$μ^+ μ^-$）的产生.不变的质量，快度和横向动量分布计算使用正向物理蒙特卡罗（FPMC），它允许获得现实的预测与两个领先的完整强子的双μ子生产。特别是，预测考虑到CMS和LHCb接受。此外，还估计了单次衍射对双μ子产生的贡献。我们的研究结果表明，这些不同的机制的实验分离是可行的。特别是，具有大的平方横向动量的对的事件的特点是占主导地位的衍射相互作用，这使得调查的基本假设存在于这些过程的描述。
Photon and Pomeron -- induced production of Dijets in $pp$, $pA$ and $AA$ collisions
本文详细比较了在LHC能区的$pp$、$pA$和${\rm AA}$碰撞中，光子-光子、光子-坡密子和坡密子-坡密子相互作用产生的双喷流。用正向物理蒙特卡罗（FPMC）方法计算了LHC能区的横动量、赝快度和截面的角依赖关系，从而得到了两个主要强子的双喷流产生的实际预测.结果表明，在$pp$碰撞中，$γ\pom$通道在前向速度处占优势，在重核碰撞中，在全运动学范围内占优势.我们的研究结果表明，在LHC的双喷流生产的分析，可以是有用的，以测试解析Pomeron模型，以及约束的吸收效应的大小。
The total cross section at the LHC
硬坡密子最初是在深度非弹性轻子散射中被发现的，但它似乎服从类似于其他Regge交换的因式分解，这一事实加强了它对软强子碰撞也有贡献的证据。在对sigma（pp）和sigma（\bar p）数据的拟合中包括硬坡密子项会导致LHC的大的总截面。由于筛选校正产生的不确定性，不可能进行精确预测;最佳估计值为125 \pm 25 mb。
Open-charm and charm-tagged-jet production with ALICE at LHC
本文介绍了LHC上用\mbox{ALICE}获得的粲标记喷流和开粲产生的最新结果。本文讨论了在$\sqrt{s}=13\ \mathrm{TeV}$ pp碰撞中测量的$\mathrm{Λ^+_c}$、$\mathrm{Σ^{0,+,++}_c}$和$\mathrm{Ξ^{0,+}_c}$的重子介子比。本文报道了在$\sqrt{s}=13\ \mathrm{TeV}$上对pp碰撞中$\mathrm{D^0}$介子和$\mathrm{Λ^+_c}$重子携带的喷注动量分数的测量结果，并比较了在$\sqrt{s}=13\ \mathrm{TeV}$上pp碰撞中$n_{SD}$标记喷注和包容喷注的前导部分子分裂数.最后，在强子对撞机的死锥效应的第一次直接测量。
Central exclusive meson production in proton-proton collisions in ALICE at the LHC
在强子对撞机上的中心排他产生的特征是在中快度或接近中快度时产生的强子态，以及两个前向散射的质子或其残余物。在中快度系统和前进束粒子之间没有产生粒子，因此这种事件可以通过双间隙拓扑在实验上识别。在LHC能量下，质子-质子碰撞中的中心排他产生主要是由坡密子-坡密子融合所主导。模型来描述这样的反应进行审查，并正在进行的努力，在ALICE协作，以分析在运行2中采取的双间隙事件在LHC。
Double $J/ψ$ production in central diffractive processes at the LHC
本文研究了中心衍射过程中的双$J/ψ$产生。基于夸克偶素产生机制的非相对论性QCD（NRQCD）因子分解形式，我们估计了LHC能区双$J/ψ$产生截面的快度和横动量依赖性.对色单重态和色八重态通道的贡献进行了估计，并对LHC实验中运动学区域的总截面进行了预测。我们的结果表明，中心衍射过程的贡献是不可忽略的，它的研究可以是有用的，以检验分辨Pomeron模型。
Central exclusive production of axial-vector $f_{1}$ mesons in proton-proton collisions
讨论了质子-质子碰撞中通过坡密子-坡密子熔合产生$f_{1}$（$J^{PC} = 1^{++}$）介子的过程。提出了两种构建pomeron-pomeron- $f_{1}$偶联的方法。与WA 102实验的数据进行了比较，并给出了RHIC和LHC实验的预测。
Central exclusive diffractive production of axial-vector $f_{1}$ mesons in proton-proton collisions
用张量-坡密子方法讨论了质子-质子碰撞中坡密子-坡密子融合产生轴矢量$f_{1}(1285)$介子的唯一性。提出了两种构建pomeron-pomeron- $f_{1}$偶联的方法。我们调整我们的模型的参数WA 102的实验数据和Sakai-Sugimoto模型的预测进行比较。给出了LHC实验的预测。
Central exclusive diffractive production of axial-vector $f_{1}(1285)$ and $f_{1}(1420)$ mesons in proton-proton collisions
本文研究了质子-质子碰撞中$f_{1}(1285)$和$f_{1}(1420)$共振的中心排斥衍射产生。理论计算结果内的张量pomeron方法。推导了两个分别用$(l,S) = (2,2)$和$(4,4)$标记的pomeron-pomeron- $f_{1}$张量耦合。我们调整模型参数（耦合常数，截止常数）的WA 102的实验数据，考虑到吸收效应。$(l,S) = (2,2)$和$(4,4)$耦合分别允许描述WA 102差分分布。我们将这些预测与Sakai-Sugimoto模型的预测进行了比较，在Sakai-Sugimoto模型中，坡密子-坡密子- $f_{1}$耦合由QCD的混合轴向引力异常决定。我们推导出了这种方法的pomeron-pomeron- $f_{1}$耦合常数与$(l,S) = (2,2)$和$(4,4)$耦合常数之间的近似关系。然后，我们提出了我们的预测，在RHIC和LHC可用的能量。给出了总截面和几种微分分布。分析出射质子的横向动量之间的方位角$ϕ_{pp}$的分布可以用于解开对同一最终通道有贡献的$f_{1}$型和$η$型共振。我们发现$f_{1}(1285)$的总截面$\sim 38$ $μ$ b的$\sqrt{s} = 13$ TeV和快切的$f_{1}$的$|{\rm y_{M}}| < 2.5$。我们预测一个更大的横截面生产$f_{1}(1285)$比…
Spin-dependent Pomeron and Odderon in elastic proton-proton scattering
基于Pomeron和Odderon的Wilson线和广义TMDs（GTMDs），提出了一种新的近前向质子-（反）质子弹性散射模型.在此模型中，我们计算了螺旋度相关的弹性振幅$ϕ_{1,2,3,4,5}$，并从非线性小- $x$演化方程研究了它们的能量依赖性。虽然Pomeron和Odderon都有助于螺旋翻转过程，但在前向极限$t=0$中，只有双螺旋翻转幅度$ϕ_2$，由自旋相关的Odderon主导，存活下来。这可能会影响$ρ$参数的提取以及LHC能量域及以外的总截面。
Physics Program with Tagged Forward Protons at STAR/RHIC
利用RHIC的STAR探测器，在宽的高能范围（$\sqrt{s}$ = 200 - 500 GeV）内探索偏振$p+p$碰撞的衍射机制的新努力已经开始。分阶段实现多个Roman Pot站来标记衍射过程中的前向质子，通过研究极化$p+p$在宽$t$范围内的自旋相关弹性散射，将能够搜索通过双Pomeron交换过程可能的胶子束缚态和理论上预期的QCD中的Odderon态的中心产生。
Higgs Boson Decay to Light Jets at the LHC
我们在14 TeV高亮度LHC（HL-LHC）上研究了希格斯玻色子$(h)$衰变为两个光喷注的过程，其中光喷注（$j$）代表了从观测角度看的任何非味标记喷注。由于衰变模$h\to gg$是标准模型（SM）中的主要通道，所以我们选择它作为基准，但得到的边界也适用于轻夸克$(j=u,d,s)$。我们估计通过相关的生产$Vh\ (V=W^\pm,Z)$的衰变分支分数的可实现的界限。对希格斯玻色子衰变为重喷注和轻喷注的过程进行了相关分析。我们发现，在HL-LHC的3000 fb $^{-1}$数据，我们应该预期在该通道中SM $Vh(gg)$信号的大约$1σ$统计显著性。这对应于$95\%$置信水平下的可达上限${\rm BR}(h\to jj) \leq 4~ {\rm BR}^{SM}(h\to gg)$。一致性拟合还导致在$95\%$置信水平下的上限${\rm BR}(h\to cc) < 15~ {\rm BR}^{SM}(h\to cc)$。可以通过采用多变量分析或增加其他生产渠道来进一步加强估计的界限。
Exclusive diffractive photon bremsstrahlung at the LHC
我们计算了LHC能量为$\sqrt{s} = 14$ TeV的$p p \to p p γ$反应的微分分布。我们考虑衍射的经典韧致辐射机制，包括质子的非点状性质的影响。此外，我们首次考虑了（矢量介子）-坡密子、光子-π介子以及光子-坡密子交换过程。对总截面和与这些过程有关的几个观测量，如光子或质子的赝快度和横动量的微分分布进行了预测和讨论。积分衍射韧致辐射截面（$E_γ>100$ GeV）仅为$μ$ b的量级。我们试图确定区域的相空间的机制之一占主导地位。经典的韧致辐射占主导地位，在大的前向/后向光子的赝快度，接近散射质子的赝快度。相比之下，光子-坡密子（坡密子-光子）机制在中等速度下占主导地位，但相关的截面相当小。相比之下，虚拟Ω再散射机制在较小的光子角度（较大的光子速率）下起作用。前向/后向区域的光子可以通过安装在LHC实验中的零度量热计（ZDC）测量，而中快度光子难以测量（小截面，小光子横动量）。质子可以通过CMS的ALFA检测器（ATLAS）或TOTEM检测器测量。可以在主要中央检测器的帮助下检查排他性。
Probing the dilaton in central exclusive processes at the LHC
超标准模型理论通过强耦合共形动力学破缺电弱对称性，预言了标度对称性自发破缺中赝Nambu-Goldstone玻色子的存在.这种粒子的质量应该低于共形对称破缺标度$f$，并且与标准模型粒子的耦合类似于SM希格斯玻色子。本文首次估计了考虑Pomeron - Pomeron（$\pom \pom$）和photon - photon（$γγ$）相互作用的互斥过程中的强子产生，这两个过程的特征是两个快度能隙和末态的完整强子.我们的结果表明，如果介子是有质量的（$M_χ \ge 2 M_W$），研究在$pp$碰撞中由$\pom \pom$相互作用产生的介子可以用于确定其质量和共形能量标度。
Unitarity effects in elastic scattering at the LHC
本研究采用程函与U-矩阵两种幺正化方案，结合LHC的TOTEM与ATLAS实验数据，分析弹性散射高能行为，发现欧德龙相位因子为-1的结论在两种方案下均成立，支持欧德龙相位与散射振幅其他交叉奇分量相反的观点。
ALICE diffractive physics in p-p and Pb-Pb collisions at the LHC
介绍了ALICE检测器，提出了一种双间隙触发器。讨论了在质子-质子和铅-铅反应中研究双坡密子诱发事件的兴趣。
Heavy-flavour correlations and jets with ALICE at the LHC
这篇文章总结了用ALICE探测器测量的重味相关性和射流的结果。研究了不同碰撞系统和能量下的D $^{0}$标记喷流。本文给出了在$\sqrt{s}$ = 5.02和13 TeV的pp碰撞中，D $^{0}$介子携带的喷注动量在喷注轴方向上的份额（$z_{\rm ||}^{\rm ch,jet}$）以及p-Pb和Pb-Pb碰撞中的核修正因子的测量结果。测量生产的喷气式飞机标记的电子从重味衰变在PP和p-铅相比，从POWHEG+ PYTHIA 8模拟的预期。的$p_{\rm T}$微分截面的b-标记的喷注在p-Pb碰撞也报告和比较的预期从POWHEG事件发生器。还给出了pp和p-Pb碰撞中D介子与带电粒子的方位角关联。
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