Uncertainties of Parton Distribution Functions and Their Implications on Physical Predictions
我们描述的初步结果,量化的不确定性,在部分子分布函数和由此产生的不确定性预测物理量。作为第一个例子,给出了$W$玻色子的产生截面。本研究中使用了CTEQ全球分析的完整数据集的限制。两个互补的方法,分别基于海森和拉格朗日乘子法,概述。我们讨论的问题,获得有意义的不确定性估计,包括相关的实验系统的不确定性的影响,并说明他们使用一组精密DIS数据的详细计算。
2000-06-14 hep-ph
Degeneracies of particle and nuclear physics uncertainties in neutrinoless double beta decay
对候选核中无中微子双β衰变半衰期的理论估计受到粒子和核物理不确定性的影响,这可能使衰变信号或极限的解释复杂化。我们研究这样的不确定性和它们的简并在以下情况下:三个核的大规模实验(76-Ge,130-Te,136-Xe),两个代表性的粒子物理机制(轻和重的马约拉纳中微子交换),和一个大的核矩阵元(NME),计算准粒子随机相位近似(QRPA)。结果表明,与有效轴向耦合g_A和核子-核子势有关的主要理论不确定性可以用NME重标度因子来参数化,直到很小的残差。结果表明:(1)NME对g_A的依赖性比二次依赖性弱;(2)在这两种机制中,轻子数破坏参数随NME重标度因子的变化而简并;(3)轻、重中微子交换机制在上述三种核中基本简并.我们评论具有挑战性的理论和实验的改进,以减少这种粒子和核物理的不确定性和退化。
2015-10-26 hep-ex hep-ph nucl-ex
Uncertainties in modelling neutrino interactions for oscillation experiments
基于加速器的中微子振荡实验有可能彻底改变我们对基础物理的理解,提供了一个机会来验证轻子部分的电荷宇称破坏,确定中微子质量排序,并探索超越三味中微子混合的物理可能性。然而,随着收集到更多的数据,当前和下一代实验将需要对分析中的系统不确定性进行越来越精确的控制。众所周知,一些最具挑战性的不确定性,以克服源于我们的中微子-核相互作用的不确定性建模,产生的,因为测量的事件率取决于中微子相互作用的截面除了任何振荡概率。这些不确定性的来源通常与相关核物理学的微妙细节有关,例如目标核基态的细节,这些细节极难以足够的精度控制。面对这样的不确定性,需要国家的最先进的理论建模和精确测量中微子相互作用事件率在实验的近探测器,振荡可能发生之前。这些会议记录将简要回顾中微子相互作用的作用,系统的不确定性在当前和未来的测量中微子振荡。
2023-01-23 hep-ex hep-ph
Simulation of electron-proton scattering events by a Feature-Augmented and Transformed Generative Adversarial Network (FAT-GAN)
Old Dominion University(欧道明大学);Jefferson Lab(杰斐逊实验室);Davidson College(戴维森学院);University of Dallas(达拉斯大学)
我们应用生成对抗网络(GAN)技术来构建一个事件生成器,该事件生成器模拟电子-质子散射中的粒子产生,该粒子产生不需要关于底层粒子动力学的理论假设。有效训练GAN事件模拟器的难点在于学习粒子物理特性分布的复杂模式。我们开发了一个GAN,它从粒子动量中选择一组可以很容易地由生成器生成的变换特征,并使用这些特征来生成一组增强特征,以提高粒子群的灵敏度。新的增广变换GAN(FAT-GAN)能够真实地再现电子散射中末态电子动量的分布,而不需要从基于域的理论假设中得到输入.所开发的技术可以在促进现有和未来加速器设施(如电子离子对撞机)的科学方面发挥重要作用。
2021-05-27 cs.LG hep-ex hep-ph
DCTRGAN: Improving the Precision of Generative Models with Reweighting
深度学习的重大进展导致了更广泛使用和精确的基于神经网络的生成模型,如生成对抗网络(GANs)。我们对深度生成模型引入了事后校正,以进一步提高其保真度,基于使用分类调整和重新加权(DCTR)协议的深度神经网络。校正采用重新加权函数的形式,该函数可以在从模拟进行预测时应用于生成的示例。我们使用在标准多峰概率密度上训练的GANs以及来自高能物理的热量计模拟来说明这种方法。我们表明,加权的GAN的例子显着提高了生成的样本的准确性,而不会有很大的损失统计功率。这种方法可以应用于任何生成模型,是一种很有前途的高能物理应用和超越细化方法。
2020-09-03 hep-ex hep-ph physics.data-an
Using unsupervised learning to detect broken symmetries, with relevance to searches for parity violation in nature. (Previously: "Stressed GANs snag desserts")
测试数据是否打破了感兴趣的对称性对许多领域都很重要。本文描述了一种简单的方法,机器学习算法(其输出已被适当对称化)可用于检测对称性破缺。这篇论文的最初动机是粒子物理学中的一个重要问题:“LHC是否以某种方式违反了宇称,这是没有人预料到的?”“因此,我们用一个与这个问题密切相关的例子来说明主要思想。然而,为了使读者谁不是粒子物理学家,但谁是有趣的对称性破缺的关键思想是可访问的,我们选择说明的方法/途径与一个“玩具”的例子,其中放置一个简单的离散源对称性破缺(人类笔迹的手性)在一个理想化的粒子物理学的背景下。读者有兴趣看到扩展到连续对称性,非理想环境或更现实的粒子物理学背景提供了链接到单独的文件,深入研究这些细节。
2022-10-15 hep-ph
Physics impact of ILC Higgs coupling measurements: the effect of theory uncertainties
我们研究了理论和参数的不确定性对未来在国际直线对撞机(ILC)的希格斯耦合测量的能力,揭示偏离标准模型(SM)的影响。为了量化这些不确定性的影响,我们在最小超对称标准模型(MSSM)的mh-max基准场景中,绘制了SM希格斯耦合和轻希格斯耦合之间偏差的Δ χ ^2 = 25等值线。我们考虑了SM Higgs衰变部分宽度和产生截面的理论不确定性以及底质量、粲质量和强耦合α s的参数不确定性。我们发现,在ILC数据采集的第一阶段,理论和参数不确定性的影响是适度的(在350 GeV的质心能量下为500 fb-1),将CP奇数MSSM希格斯质量M_A的“范围”减少了约10%,达到约500 GeV,而在第二阶段,(1000 GeV时为1000 fb-1)这些不确定性大于实验不确定性,并使M_A的范围减小约2倍,从1200到600 GeV大部分影响来自于m_b和alpha_s的参数不确定性,其次是Gamma_b的理论不确定性。
2007-05-18 hep-ph
Particle Dark Matter Constraints: the Effect of Galactic Uncertainties
对撞机,空间和地球上的实验现在能够探测粒子物理标准模型的几个扩展,这些扩展提供了可行的暗物质候选者。直接和间接的暗物质搜索依赖于天体物理性质的输入,例如局部暗物质密度或目标中暗物质轮廓的形状。这些量的确定受到天体物理学不确定性的高度影响。后者,特别是我们银河系的那些,是鲜为人知的,在分析粒子物理模型的现象学时,往往没有完全解释。在本文中,我们提出了一个系统的,定量的估计如何天体物理学的不确定性银河量(如本地银河系的距离,圆速度,或形态的恒星盘和隆起)传播到粒子物理模型的现象学的确定,从而最终影响新的物理参数的确定。我们提出的结果的上下文中的标准模型的两个具体的扩展(单重标量和惰性双重),我们采用的情况下,他们的简单说明的大小和影响的粒子物理模型本身的参数空间的不确定性的研究。我们的研究结果指出了当前银河系的不确定性对粒子物理参数确定的非常相关的影响,并敦促在更复杂的情况下对这种不确定性进行系统的估计,以实现对新物理学的确定的限制,这些物理学实际上包括所有已知的不确定性。
2018-05-02 astro-ph.GA hep-ph
On the systematic uncertainties in DUNE and their role in New Physics studies
近年来的实验已经证实了中微子振荡的存在,并且大部分的振荡参数已经得到了很好的测量。在中微子振荡中寻找新物理将是今后一个实验的具体可能。在本文中,我们调查的能力的DUNE设施,以寻找非标准相互作用(NSI)的中微子在物质中的传播,强调的作用,不同的假设的形状和绝对归一化误差的$ν_e$和$ν_μ$信号。我们还详细研究了NSI和系统学在标准振荡参数提取中的作用。
2018-08-17 hep-ph
ManeParse: Mathematica Toolbox for PDF Uncertainties and Application to New Physics Searches
随着LHC以更高的能量开始运行2,首要任务之一将是在最高能量尺度上寻找新粒子(可能来自超对称性)。除了直接产生新粒子外,它们还可以与标准模型(SM)粒子混合,产生与通常预测不一致的结果。为了区分这种新的物理学和旧的不确定性,我们需要工具来精确量化SM预测的不确定性。在这里,我们提出了一套通用的实用功能与Mathematica,是能够与各种PDF格式,包括最新的LHAPDF 6格式工作。该软件可以在Mathematica框架内执行PDF计算,并比较来自不同PDF协作的结果。该软件包包括中心PDF值以及PDF不确定性分析所需的完整误差集;实现了各种样本误差定义。我们证明了这个包的情况下,一个新的重标量粒子生产在大型强子对撞机。
2015-10-20 hep-ph
Ultra-High-Resolution Detector Simulation with Intra-Event Aware GAN and Self-Supervised Relational Reasoning
Ludwig Maximilians University in Munich(慕尼黑路德维希·马克西米利安大学);Helmholtz AI(亥姆霍兹人工智能);Karlsruhe Institute of Technology(卡尔斯鲁厄理工学院)
本文提出IEA-GAN,通过关系推理模块和自监督损失实现超高颗粒度探测器完整模拟,并在Belle II的PXD上验证了其生成高保真多样样本的能力。
2024-08-01 cs.AI cs.CV hep-ph
Examination of uncertainties in nuclear data for cosmic ray physics with the AMS experiment
AMS实验正在以前所未有的精度测量宇宙射线中的高能Li-Be-B核。这些数据为宇宙线传播物理学提供了有价值的信息。特别是,B/C和Be/B比值的联合测量可以打破宇宙射线扩散系数和传播区域大小之间的参数简并性,这对暗物质搜索至关重要。参数的确定依赖于计算的Be和B生产的较重的核与气体的碰撞。使用现有的横截面数据,我提出了第一次评估的核不确定性及其影响,在约束的传播模型。我发现,AMS实验可以提供严格的限制允许坚决打破简并的传输参数,而核模型中的不确定性被发现是一个主要的限制因素。一旦考虑到这些不确定性,简并仍然很难解决。特别地,发现在~1 - 10 GeV/n的Be/B比没有为参数提取带来有价值的信息。另一方面,精确的Be/B数据在更高的能量可能是有用的,以测试模型的核物理输入。
2015-10-24 astro-ph.HE hep-ph nucl-ex
Particle spectra from dark matter annihilation: physics modeling and QCD uncertainties
在这次演讲中,我们讨论了粒子光谱的物理模型所产生的暗物质(DM)湮灭或衰变。在DM的间接搜索中,末态产物一般会经历一系列复杂的过程,如共振衰变、QED/QCD辐射、强子化和强子衰变。这一系列过程导致稳定的粒子(光子,正电子,反质子和中微子等)在到达探测器之前经过很长的距离。它们的光谱模型包含一些在相关分析中经常被忽略的不确定性。我们讨论了这些不确定性的来源,并估计其对光子能谱的基准DM方案与$m_χ\in [10, 1000]\,$ GeV的影响。还提供了如何从Zenodo检索完整表的说明。
2020-12-16 astro-ph.CO hep-ph
Topics in Jet Physics
本文综述了Tevatron对撞机喷流产生理论研究中的两个问题:质子内部部分子密度确定的不确定性和QCD矩阵元高阶修正计算的不确定性。
1996-10-03 hep-ph
Uncertainties on Atmospheric Neutrino Flux Calculations
来自大气中微子实验的新物理学的强有力证据激发了一系列关键研究来测试可用通量计算的鲁棒性。为了更精确地确定新物理学的参数,正在进行新的和更精确的通量计算。在这里,我们回顾了影响这些计算的理论不确定性的最重要的来源,以及目前正在进行的改进它们的尝试。
2001-02-15 hep-ph
Nuclear physics uncertainties in light hypernuclei
轻超核的能级是实验上可获得的观测量,它包含了关于超子与核子相互作用的有价值的信息。在这项工作中,我们研究了奇怪的$S = -1$系统$^{3,4}_Λ$ H和$^{4,5}_Λ$他使用从头算无核壳模型(NCSM)与现实的相互作用,从手征有效场理论($χ$ EFT)。特别是,我们量化的理论预测,可以归因于核物理的不确定性的有限精度。我们研究了多体问题(方法不确定性)的解决方案的收敛性和调节器和校准数据的核$χ$ EFT哈密顿量(模型不确定性)的依赖。对于前者,我们实现了红外校正公式,并将有限空间的NCSM结果外推到无限模型空间。然后,我们使用贝叶斯参数估计来量化所产生的方法的不确定性。对于后者,我们采用了一个家庭的42个现实的哈密顿量和测量的标准偏差的预测,同时保持领先的顺序超子核子相互作用固定。按照这个过程,我们发现基态$Λ$分离能的模型不确定性在$^3_Λ$ H($^4_Λ$ H,He)中为$\sim 20(100)$ keV,在$^5_Λ$ He中为$\sim 400$ keV。方法的不确定性是可比的大小为$^4_Λ$ H,他$1^+$激发态和$^5_Λ$他,这是在有限的模型空间计算,但在其他方面要小得多。这种预期的理论精度的知识是至关重要的使用轻超核的结合能来推断难以捉摸的超子-核子相互作用。
2022-08-03 hep-ph nucl-ex nucl-th