Bayesian reweighting of nuclear PDFs and constraints from proton-lead collisions at the LHC
新的硬散射测量从大型强子对撞机质子铅运行有可能提供重要的约束的核部分子分布，从而有助于更好地理解在重离子碰撞的初始状态。为了量化这些约束，以及评估与固定靶实验和RHIC的可用核数据的兼容性，传统的策略是执行核PDF的全局拟合。然而，该过程是耗时的并且在技术上具有挑战性，并且此外只能由PDF拟合器自己执行。在质子PDF的情况下，已经提出了一种替代方法，该方法使用贝叶斯推断来将新数据的影响传播到PDF中，而不需要改装。在这项工作中，我们应用这种重新加权程序来研究核PDF的低质量Drell-Yan和单包容性强子产生的伪数据的质子铅碰撞在大型强子对撞机的代表性的例子。在hadroproduction的情况下，此外，我们评估的可能性之间的DGSTO和CGC生产框架的歧视。我们发现，大型强子对撞机的质子铅数据可能会导致核PDF的不确定性大幅减少，特别是对于小x胶子PDF的不确定性可能会减少到2倍。分析中使用的EPS 09的Monte Carlo复制品作为公共代码发布，供一般使用。特别是，实验合作可以直接使用它来以简单的方式检查新数据与全局nPDF分析的兼容性程度。
2013-09-20 hep-ex hep-ph nucl-ex
Updating and Optimizing Error PDFs in the Hessian Approach
我们讨论了如何应用Hessian方法（i）预测新数据集对部分子分布函数（PDF）及其误差的影响，通过产生更新的最佳拟合PDF和误差PDF集，如CTEQ-TEA PDF;（ii）直接预测新数据集对任何其他可观测数据集的PDF误差的影响，而不需要使用新的误差PDF重新计算;以及（iii）将原始集合转换为误差PDF的缩减集合，该缩减集合针对特定的可观测量集合进行优化，以将PDF引起的不确定性再现到任何指定的精度。我们提出了一个软件包，{ \tt ePump}（错误PDF更新方法包），可以用来更新或优化一组PDF，包括最佳拟合PDF集和PDF集的Hessian特征向量对（即，错误PDF），并更新任何其他可观察数据集。我们展示了潜在的方案，提出了相关的大型强子对撞机的现象学应用。特别注意讨论的假设和限制，这个理论框架相比，治疗的完整的全球分析程序。
2018-11-01 hep-ph
Updating and Optimizing Error PDFs in the Hessian Approach. Part II
在较早的出版物中，我们介绍了软件包{ \tt \texttt{ePump} }（错误PDF更新方法包），其可用于更新或优化一组部分子分布函数（PDF），包括最佳拟合PDF集和PDF集的Hessian特征向量对（即，误差PDF），并更新任何其他一组可观的，在海森方法。在这里，我们验证了{ \tt \texttt{ePump} }程序与一个完整的全球性分析的详细比较，我们展示了潜在的{ \tt \texttt{ePump} }提出的现象学应用相关的大型强子对撞机。例如，我们使用该软件包来估计最近的大型强子对撞机数据的测量$W$，$Z$玻色子和顶夸克对差分分布的CT 14 HERA 2 PDF的影响。
2019-12-02 hep-ex hep-lat hep-ph
Next-to-leading order QCD and electroweak corrections to Higgs-strahlung processes at the LHC
本文计算了Higgs-strahlung或VH过程$p p \to VH \to lν_l/l^- l^+ + H$的总截面、基准截面和微分分布，（V = W或Z，l=e，$μ$），包括在重新加权NNPDF2.3qed、NNPDF3.0qed、MRST 2004 qed、CT 14 QEDinc的光子PDF之前和之后的直到次前导阶的QCD和电弱校正，在大型强子对撞机上用13 TeV和希格斯玻色子质量$\ M_{H}=125$ GeV的LUXq。在重新加权之前和之后，来自各种光子PDF的预测彼此一致。光子诱导截面的光子概率密度函数的不确定性随着重新加权的概率密度函数而显著降低。
2018-11-11 hep-ph
Reweighting a parton shower using a neural network: the final-state case
使用QCD计算，其中包括通过部分子簇射算法的软共线矩阵的重新确认，目前是不可能的PDF拟合，由于计算成本高的PDF的每个变化的评估可观的。不幸的是，插值方法，否则适用于克服这个问题是不容易推广到所有阶部分子簇射贡献。相反，我们提出了一个近似训练的神经网络的基础上预测的影响，不同的输入参数的部分子簇射的截面在一个给定的可观察的bin，插值之间的变化的训练数据集。这第一次出版物的重点是提供一个证明的原则的方法，通过改变淋浴依赖于$α_\text{S}$的简化淋浴模型和一个完整的淋浴实现三个不同的观测，领先的排放规模，排放量和推力事件的形状。扩展到PDF依赖的初始状态淋浴演化，这是需要的应用程序的PDF适合是留给即将出版的。
2018-10-08 hep-ph
Reconstruction of Monte Carlo replicas from Hessian parton distributions
我们探讨了两种常用的方法之间的联系，量化的不确定性部分子分布函数（PDF），海森误差矩阵和蒙特卡洛抽样的基础上。CT 14部分子分布的海森表示转换成蒙特卡洛副本的数值方法，再现CT 14海森PDF的重要属性：CT 14的不确定性和积极的个别部分子分布的不对称性。在NNLO和NLO以这种方式构造的CT 14 Monte-Carlo复制品的集合适用于各种对撞机应用，例如截面重新加权。主公式计算的非对称标准偏差的Monte-Carlo表示。提出了一种修正方法，以解决泰勒级数近似引入的不对称不确定性中的偏差。一个数值程序是可用于转换的Hessian PDF到蒙特卡洛副本根据正常，对数正态，瓦特-索恩采样程序。
2017-03-08 hep-ph
Assessing the Impact of Fitting Methodology at aN$^3$LO with FPPDF: an Open Source Tool for Extracting Parton Distribution Functions in the Hessian Approach
Universidad de Sevilla（塞维利亚大学）；Università degli Studi di Torino and INFN, Sezione di Torino（都灵大学和意大利国家核物理研究所都灵分部）；University College London（伦敦大学学院）
本文介绍FPPDF工具，用于比较不同拟合方法在aN$^3$LO阶对PDFs及不确定性的影响。
2026-07-29 hep-ex hep-ph
Theory updates for parton distributions in Hessian formalism
CERN（欧洲核子研究中心）；University of Jyväskylä（于韦斯屈莱大学）；Helsinki Institute of Physics（赫尔辛基物理研究所）
提出一种结合重加权与去加权的新方法，在Hessian形式主义中实现理论更新对部分子分布全局分析的影响评估，并通过更新中微子DIS双缪子产生处理验证其应用。
2026-09-09 hep-ph
Impact of the top quark cross section data on parton distribution functions
利用Hessian剖面技术研究了最近在LHC和Tevatron对撞机上进行的顶夸克对产生截面的测量结果，得到了它们对部分子分布函数（PDF）的影响.顶夸克产生数据涵盖了不同质心能量$\sqrt{s}$ = 1.96，5.02，7，8和13 TeV的$pp$和$p\bar{p}$碰撞。它解释了如何海森分析方法可用于评估这些新的数据对PDF的影响，从而对他们的预测。在这项研究中，顶夸克对截面的最新测量不同的CT 14，MMHT 2014，和NNPDF 3.0 PDF集的影响进行了调查。分析结果表明，最近LHC和Tevatron的顶夸克产生对CT 14和MMHT 2014两个PDF集中的$s$ -夸克分布和胶子PDF的中心值、相对不确定性或两者都有重要的约束，并且对价夸克PDF不敏感.还观察到CT 14 PDF对$\bar u$ -海夸克分布的一个小约束。存在这些数据时，对NNPDF3.0 PDF集没有影响。
2018-11-04 hep-ph
Colibri: A new tool for fast-flying PDF fits
本文发布开源 Python 工具 Colibri，支持自定义 PDF 模型、快速可观测量计算及 Hessian、Monte Carlo replica 与 Bayesian 方法，并通过 DIS 闭合测试验证其拟合能力。
2025-10-03 hep-ph
Proton-PDF uncertainties in extracting nuclear PDFs from $W^\pm$ production in p+Pb collisions
讨论了最近CMS协作组测量的8.16 TeV p+Pb碰撞中$W^\pm$玻色子产生对核部分子分布函数（PDF）的约束能力.通过理论协方差矩阵方法和Hessian PDF重新加权，量化了自由质子PDF不确定性对核PDF提取的影响。我们讨论了不同的方法来减轻这些理论的不确定性，包括自归一化，向前向后的比率和核修改比率。结果发现，这些方法都没有提供完美的取消的自由质子PDF，但与目前的数据不确定性，剩余的自由质子PDF的依赖，方便的全球分析，对提取的核修改的影响不大。基于对LHC运行3可获得的统计数据的简单估计，我们认为这将在不久的将来发生变化，因此传播质子PDF不确定性变得更加重要。使用所获得的信息的相关性的自由质子的不确定性，我们还确定了一个新的电荷不对称比，其中取消的质子PDF的不确定性被发现是非常好的。
2022-02-02 hep-ph
Impact of CMS dijets in 5.02 TeV pPb and pp collisions on EPPS16 nuclear PDFs
在5.02 TeV的pPb与pp碰撞中，双喷流赝快度分布的CMS测量提供了一个直接探测核胶子PDF。我们发现，虽然预测的pPb赝快度分布遭受相当大的自由质子PDF的不确定性，pPb和PP分布的比例几乎不敏感的规模和自由质子PDF的选择。我们发现CMS数据的pPb PP的比例是在很好的协议与EPPS16核修改。使用非二次扩展的Hessian PDF重新加权方法，我们研究了这些数据对EPPS16核PDF的影响。相对于EPPS 16，我们发现了更强的证据，中x胶子反阴影以及指示较大的胶子阴影在小x。这些数据也能够进一步约束EMC区域的胶子PDF。
2018-12-13 hep-ph
Implications of CTEQ PDF analysis for collider observables
在最近的CTEQ6.6全球分析的背景下，我们回顾了一种新的技术，用于研究相关的理论不确定性与不完善的知识的部分子分布函数（PDF）的强子观测。该技术的基础上的物理观测值的预测值之间的相关性的海森矩阵方法的计算。例如，它可以用来将强子截面中占主导地位的PDF不确定性与定义明确的$(x,μ)$值下的单个部分子味道的PDF联系起来。作为一个例子，我们应用PDF相关分析，研究在Tevatron和LHC的Z，W和希格斯玻色子生产的截面的PDF依赖性。
2008-09-07 hep-ph
New CTEQ global analysis of quantum chromodynamics with high-precision data from the LHC
我们提出了新的部分子分布函数（PDF）从CTEQ-TEA合作，获得了各种各样的高精度大型强子对撞机（LHC）的数据，除了组合HERA I+II深非弹性散射数据集，随着数据集存在于CT 14全球QCD分析。新的大型强子对撞机测量在单包容性喷流生产与全快度覆盖，以及生产的Drell-Yan对，顶夸克对，和高$p_T$ $Z$玻色子，包括实现最大的灵敏度的PDF。在NLO和NNLO下确定部分子分布，其中每个PDF都伴随着使用Hessian方法确定的误差集。快速PDF调查技术，海森表示和拉格朗日乘数法的基础上，被用来量化的偏好，每个数据集的数量，如$α_s(m_Z)$，胶子和奇怪的夸克分布。我们将主要生成的PDF集指定为CT 18。ATLAS 7 TeV精密$W/Z$数据未包含在CT 18中，因为它们与全局拟合中的其他数据集存在张力。生成替代PDF集，包括ATLAS精度7 TeV $W/Z$数据（CT 18 A）、低$x$ DIS数据的新比例选择（CT 18 X）或上述所有数据，并为魅质量（CT 18 Z）选择稍高的比例。给出了LHC标准烛光截面（如$gg$聚变Higgs玻色子截面）的理论计算。
2020-11-13 hep-ex hep-ph nucl-th
Impact of dijet and D-meson data from 5.02 TeV p+Pb collisions on nuclear PDFs
讨论了由5.02 TeV双喷流（CMS）和$D^0$ -介子（LHCb）核修正比的p+Pb测量值，用Hessian PDF重加权方法导出的铅核胶子部分子分布函数（PDF）的新约束.影响被认为是显着的，放置在中间和以前不受约束的小$x$地区的严格限制。CMS双喷流数据证实了胶子反遮蔽的存在和小- $x$遮蔽的开始，并降低了较大- $x$区域胶子PDF的不确定性.从LHCb的$D^0$数据中得到的胶子约束，可以下至$x \sim 10^{-5}$，并且用非线性光学微扰QCD方法导出，提供了一个显著的减小小$x$不确定性的强有力的胶子阴影直接证据。此外，我们发现一个很好的描述的数据，甚至下降到零$D^0$介子的横向动量在一个纯粹的DGLAP为基础的方法，而不需要施加任何非线性效应。重要的是，从dijet和$D^0$数据获得的约束是相互完全一致的，支持核PDF在硬散射过程中的普遍性。
2020-01-28 hep-ph
Study of Monte Carlo approach to experimental uncertainty propagation with MSTW 2008 PDFs
我们调查的Monte Carlo方法传播的实验不确定性的范围内建立的“MSTW 2008”的部分子分布函数（PDF）的质子在下一个领导的强耦合顺序的全球分析。我们发现，使用原始数据的复制品的蒙特卡罗方法给出的PDF不确定性与使用标准Delta（chi^2）= 1准则的通常Hessian方法非常一致，然后我们通过增加自由参数的数量来探索潜在的参数化偏差，得出的结论是，除了低动量分数x处的价夸克分布之外，任何参数化偏差都可能很小。我们通过对受限数据集和理想化的一致或不一致伪数据进行拟合，激发了对更大容差Delta（chi^2）> 1的需求。我们不使用数据副本，而是根据拟合参数的协方差矩阵（包括适当的公差值）随机分布生成PDF集，然后我们演示了一种更简单的方法，从现有的特征向量PDF集生成任意数量的随机预测。最后，作为一个简单的例子应用，我们使用贝叶斯重新加权来研究最近的LHC数据对W玻色子衰变的轻子电荷不对称性的影响。
2012-08-10 hep-ph
Nuclear parton distributions from the nCTEQ group
我们提出了核部分子分布函数（nPDF）的nCTEQ 15全球分析。对先前nCTEQ PDF的主要补充是引入了基于Hessian方法的PDF不确定性。另一个重要的改进是包含了来自RHIC的π介子生产数据，这给了我们一个约束胶子PDF的把手。在本报告中，我们简要地讨论了我们的分析框架，并集中在我们的结果与其他群体的比较。此外，我们展示了LHC pPb W/Z玻色子生产数据对nCTEQ 15 PDF的影响的初步估计。
2016-11-03 hep-ph
Specialized minimal PDFs for optimized LHC calculations
我们提出了一种方法，用于构建部分子分布函数（PDF），旨在提供一个准确的表示PDF的不确定性，为特定的过程或类的过程与最小数量的PDF错误集：专门的最小PDF集，或SM-PDF。我们构建这些SM-PDF的方式，对应于不同的输入过程的集合可以组合而不会丢失信息，特别是它们的相关性，并且它们在运动切割的平滑变化时是鲁棒的。所提出的策略永远不会丢弃信息，因此SM-PDF集可以通过添加新的进程来扩大，直到先前的PDF集最终被恢复为足够大的进程集。我们说明了该方法通过生产SM-PDF定制的Higgs，顶夸克对，和电弱规范玻色子物理，并确定，当PDF 4LHC 15组合集被用作先验，大约11，4和11个Hessian本征向量分别足以充分描述相应的过程。
2016-06-16 hep-ex hep-ph
PDF4LHC recommendations for LHC Run II
我们提供了一个更新的建议，使用集的部分子分布函数（PDF）和PDF和PDF+ $α_s$的不确定性评估适用于LHC运行II。我们回顾了自上次PDF4LHC建议以来的发展，并讨论和比较了新一代的PDF，其中包括来自LHC运行I的实验数据的大量信息。然后，我们提出了一个新的处方的一个合适的子集的可用PDF集，这是一个单一的组合PDF集的组合。最后，我们讨论的工具，允许提供这一组合的Hessian特征向量或Monte Carlo副本的优化集，和他们的使用，并提供了一些例子，他们的应用LHC现象。
2015-11-12 hep-ex hep-ph
Proton structure at the LHC
已经执行了从对包括来自LHC的测量的数据集的全局拟合来确定部分子分布函数（PDF）。根据NNPDF方法进行了测定，导致拟合最小化参数化偏倚，并准确说明PDF不确定性。在这篇论文中，我们讨论了大型强子对撞机QCD测量对PDF提取的重要性，并总结了将它们纳入PDF拟合的一些技术难点。提出了一些方法，允许有效地将这些可观的PDF测定。首先，贝叶斯重新加权程序，利用蒙特卡罗表示的PDF不确定性NNPDF集进行了讨论，这是证明了早期的W生产不对称测量的影响，从ATLAS，CMS和LHCb的早期PDF集的研究。本文介绍了一个在自动化非线性光学框架中快速计算可观测量的软件包，它提供了蒙特卡罗事件发生器和非线性光学插值工具之间的接口。最后，介绍了一种将PDF演化与插值编码相结合的强子可观测计算方法。这种方法在很大程度上克服了对对撞机观测量进行快速微扰QCD预言的计算困难。该方法已应用于从全球数据集确定PDF，该数据集包括来自LHCb、ATLAS和CMS的矢量玻色子产生数据以及来自ATLAS的包容性喷流数据。最后介绍了封闭性检验方法，并将其应用于NNPDF方法学的研究。在最小化和停止程序中发现了许多改进，这些改进被用于开发下一个NNPDF版本NNPDF3.0。
2014-11-02 hep-ph
A Markov Chain Monte Carlo determination of Proton PDF uncertainties at NNLO
提出一种基于马尔可夫链蒙特卡洛的独立方法，在NNLO阶确定质子PDF不确定性，避免二次近似，并传播至物理可观测量。
2024-07-22 hep-ph
Impact of Window Observables on the Transversity Quark Parton Distribution Function
Michigan State University（密歇根州立大学）；Colorado College（科罗拉多学院）
该研究利用ePump Hessian更新框架，评估格点QCD窗口可观测量对核子横度PDF的约束能力，为全局PDF分析提供定量指导。
2026-10-14 hep-lat hep-ph
Impact of heavy quark and quarkonium data on nuclear gluon PDFs
对核部分子分布函数（nPDF）的清楚理解在解释相对论重离子对撞机（RHIC）、大型强子对撞机（LHC）和不久的将来的电子-离子对撞机（EIC）的对撞机数据中起着至关重要的作用。即使最近纳入矢量玻色子和轻介子的生产数据，胶子PDF的不确定性仍然很大，并限制了重离子碰撞数据的解释。为了获得新的约束核胶子PDF，我们扩展了我们最近的nCTEQ 15 WZ +SIH分析，包括夸克偶素和开放的重味介子生产数据从大型强子对撞机。这个庞大的新数据集涵盖了广泛的运动学范围，并对核胶子PDF施加了强有力的约束，使其下降到$x\lesssim 10^{-5}$。这些数据集的理论预测是从数据驱动的方法，其中质子-质子数据被用来确定有效的散射矩阵元素。通过与现有的非相对论QCD（NRQCD）中夸克偶子和广义质量变味数方案（GMVFNS）中开重味介子的次领先阶（NLO）计算的详细比较，验证了这种方法的有效性。此外，使用Hessian方法确定数据驱动方法的不确定性，并在PDF拟合中考虑。我们以前分析的扩展代表了迈向下一代PDF的重要一步，不仅包括新的数据集，而且还探索了未来分析的新方法。
2022-04-21 hep-ph
Parton distributions need representative sampling
在部分子分布函数（PDF）的整体QCD拟合中，PDF的估计不确定性很大一部分来源于参数函数形式和拟合方法的选择。我们认为，这些类型的不确定性可以被低估与常见的PDF合奏在大型强子对撞机和Tevatron的高风险测量。量化这些不确定性的一个富有成效的方法是将它们视为在多维参数空间中对允许的PDF解决方案进行采样而产生的。这种方法适用于强大的洞察力，在最近的大规模人口调查和准蒙特卡罗积分方法的统计研究。特别是，PDF拟合可能会受到大数据悖论的影响，该悖论规定更多的实验数据不会自动提高PDF的准确性-密切关注数据质量和可能的PDF解决方案的采样至关重要。为了测试实验观测的PDF不确定性的采样是否真正代表所有可接受的解决方案，我们引入了一种基于参数扫描和随机采样相结合的技术（“跳房子扫描”）。利用这种技术，我们表明，在13 TeV的公共NNPDF4.0拟合代码获得的关键LHC截面的PDF不确定性大于与公布的NNPDF4.0蒙特卡罗副本集获得的标称不确定性，当占的似然分布。在同样的基础上，增大了动量分数$x$较大时的粲分布和动量分数$x$较小时的胶子概率密度函数的不确定性。在解析最小化（Hessian）形式主义中获得的PDF系综中，PDF不确定性的公差必须基于PDF函数形式的充分完整采样和实验的选择。
2023-02-20 hep-ph
Fantômas: epistemic and nuclear uncertainties for the parton distributions of the pion
本研究开发Fantômas框架并推出Fanto10带电π介子NLO误差PDF系综，首次量化函数形式与核PDF两类不确定性，修正了π介子胶子与夸克海组成的相关结论，为高精度实验与QCD预测比对提供支撑。
2025-05-19 hep-ph
Determination of proton PDF uncertainties with Markov chain Monte Carlo
Institut für Theoretische Physik, Universität Münster（明斯特大学理论物理研究所）；Department of Physics, Southern Methodist University（南方卫理公会大学物理系）；Theory Center, Jefferson Lab（杰弗逊实验室理论中心）；Institute of Nuclear Physics Polish Academy of Sciences（波兰科学院核物理研究所）
本文利用马尔可夫链蒙特卡洛方法分析质子部分子分布函数，结合HERA、BCDMS、NMC及LHC、Tevatron实验数据，探讨基于统计原理的PDF不确定性估计方法，展示MCMC在确定Δχ²值中的应用，解决Hessian方法的长期问题。
2026-03-27 hep-ph
Quantifying the interplay of experimental constraints in analyses of parton distributions
本文提出利用L2 sensitivity统计指标量化全局QCD分析中实验数据集对部分子分布函数（PDFs）的拉力与张力，以评估数据集的相对重要性与兼容性，并提供了交互式网站辅助分析。
2023-08-02 hep-ph
Parton distributions at the dawn of the LHC
本文从精确强子对撞机物理的应用角度，综述了核子部分子结构确定的基本思想和最新进展。我们回顾了利用QCD因子分解从数据中提取部分子分布（PDF）信息的方法，并讨论了当前主要的两种部分子确定方法（Hessian和Monte Carlo）及其与不同类型的部分子参数化的结合使用。我们总结了不同的物理过程可以用来约束PDF的不同方面的方式。我们讨论了部分子不确定度的含义、测定和应用。我们简要地总结了目前的PDF的LHC物理的最新发展。
2010-12-06 hep-ex hep-ph
