Spin correlations in the production of top-antitop quark ($t\bar{t}$) pairs at the Large Hadron Collider (LHC) are an experimentally verified prediction of the Standard Model. In this paper, we compute the full spin density matrix for $t\bar{t}Z$ production at next-to-leading order precision in QCD, for center-of-mass energies of 13 and 14 TeV. We find that the additional emission of a $Z$ boson leads to significantly different spin correlations with respect to the $t\bar{t}$ case, and induces small longitudinal polarisations of the top quarks. We further propose an analysis strategy that could lead to the observation of spin correlations in $t\bar{t}Z$ events at the end of Run 3 of the LHC, or possibly earlier by combining the ATLAS and CMS datasets. In addition, we show that the pure angular information contained in the spin density matrix provides novel constraints on the dimension-6 effective field theory (EFT) operators relevant to the $t$-$Z$ interaction, without any reference to the total production rates.
A SHIFT of Perspective: Observing Neutrinos at CMS and ATLAS
Instituto de Física Corpuscular (IFIC), CSIC‐UV（粒子物理研究所（IFIC），CSIC-瓦伦西亚大学）；Interuniversity Institute for High Energies (IIHE), Vrije Universiteit Brussel（高能跨大学研究所（IIHE），布鲁塞尔自由大学）
Prospects for Observing an Invisibly Decaying Higgs Boson in $t\bar{t}H$ Production at the LHC
在这篇论文中，我们研究了在大型强子对撞机的相关$t\bar tH$产生中观测到不可见衰变的希格斯玻色子的前景。信号和背景过程的蒙特卡罗模拟结果表明，有可能观测到发现所需的统计上显著数量的信号事件。此外，可以进一步改进分析以减少$W$玻色子的错误重建的数量。$t \bar t H$产生的分析与希格斯玻色子衰变到不可见通道的模型无关。对于$H\to invisible$可能感兴趣的模型，有几种可能性。在这篇论文中，我们研究了最简单的超对称模型，称为mSUGRA。对mSUGRA模型参数空间的扫描结果表明，最轻的中性希格斯玻色子与最轻的中性伴子对的分支比高的区域被目前的实验限制所排除。$h \to b \bar b$通道占主导地位，并且在该通道中发现的可能性不会被不可见的衰变抑制。这一结果并不排除不可见信道作为其他模型中可能的签名的可能性。本论文的第四章是在B. P. Kersevan，\underline{M. Malawski}，E.里希特-瓦斯：{ \em Prospects for observing an invisibly decaying希格斯玻色子in the $t\bar t H$ production at the LHC}，The European Physical Journal C-Particles and Fields，2003，vol. 29，no. 4，p…
Prospects for Observing the Standard Model Higgs Boson Decaying into b\bar{b} Final States Produced in Weak Boson Fusion with an Associated Photon at the LHC
大型强子对撞机的主要目标之一是了解电弱对称性破缺机制。在标准模型中，电弱对称性破缺由希格斯机制描述，希格斯机制包括标量希格斯玻色子。电弱测量将标准模型希格斯玻色子的质量限制在114.4到157 GeV/c^2的范围内。在这个质量窗口内，希格斯粒子主要衰变为两个b夸克。因此，我们调查的前景观察标准模型希格斯衰变到b \bar{b}产生的弱玻色子融合与相关的中心光子。一个孤立的，高pt，中央光子触发器预计将在ATLAS和CMS实验。在这项研究中，我们调查的影响源自淋浴，强子化，底层的事件模型，喷流性能，包括b-jet校准的敏感性，这个通道。我们发现，蒙特卡罗和蒙特卡罗调谐的选择有很大的影响，中央喷射否决权的效力，从而信号的意义。当m（希格斯粒子）=115 GeV/c^2，积分光度积分亮度为100 1/fb时，信号显著性约为1.86，这相当于在14 TeV pp碰撞时设计光度为一年。
Electroweak Loops as a Probe of New Physics in $t\bar{t}$ Production at the LHC
我们计算了LHC顶夸克对产生的$\mathcal{O}(α)$弱修正，并包括了六维算符的反常电弱相互作用。循环计算和重整化始终在标准模型有效场论中进行。敏感性涉及运营商暴露通过虚拟的更正，它收到增强电弱Sudakov的电子束。我们调查的前景，利用这一功能探测新的物理在大型强子对撞机，到目前为止，只研究了在最终状态与壳层灵敏度，如$t\bar{t}+Z$或$t \to b W$。我们发现，大的$t\bar{t}$生产率和优良的扰动控制允许补偿环路抑制和产量非常强的约束，是有竞争力的那些从$t\bar{t}+Z$。
Associated production of a top-quark pair with vector bosons at NLO in QCD: impact on $t \bar{t} H$ searches at the LHC
我们研究了在大型强子对撞机上顶夸克对与一个和两个矢量玻色子$t \bar t V$和$t \bar t VV$与$V=γ, Z, W^\pm$的产生。我们提供的预测在次领先的顺序在QCD的总截面和顶夸克电荷不对称性以及微分分布。一个彻底的讨论有关的剩余理论的不确定性丢失高阶和部分子分布函数。作为一个应用程序，我们计算的总截面为这类过程（连同$t \bar t H$和$t \bar t t \bar t$生产）在强子对撞机的能量高达100 TeV。此外，通过将NLO计算与部分子簇射匹配，我们确定了$t \bar t V$和$t \bar t VV$对LHC运行II中$t \bar t H$分析相关的终态特征（双光子和双同号、三轻子和四轻子）的贡献。
Application of the matrix element method to Higgs boson pair production in the channel $\textrm{HH} \to \textrm{b}\bar{\textrm{b}}\textrm{W}\textrm{W}^{*}$ at the LHC
Directly Probing the CP-structure of the Higgs-Top Yukawa at HL-LHC and Future Colliders
限制希格斯玻色子的性质是LHC计划和未来对撞机的基石。在这个Snowmass贡献，我们研究了直接探测希格斯顶部CP结构通过$t\bar{t}h$生产在HL-LHC，100 TeV FCC和μ子对撞机。我们发现在HL-LHC上，CP相（$α$）在95% CL的极限是$|α| \lesssim 36^\circ$与双轻子$t\bar t (h\to b\bar b) $和$|α| \lesssim 25^\circ$与组合$t\bar t (h\to γγ) $。100 TeV FCC使$|α| \lesssim 3^\circ$对双轻子$t\bar t (h\to b\bar b) $的灵敏度有了显著的提高，这是由于信号截面的显著增益和亮度的增加。在未来的μ子对撞机上，我们发现半轻子$t\bar t (h\to b\bar b) ν\barν$的边界分别是10 TeV的$|α| \lesssim 9^\circ$和30 TeV的$|α| \lesssim 3^\circ$。
Enhancing the ttH signal through top-quark spin polarization effects at the LHC
我们比较了顶夸克自旋极化效应对希格斯玻色子产生的影响，并与顶夸克对和相应的背景在大型强子对撞机。由于希格斯玻色子的自旋为零的性质，在顶夸克的手征极限下，人们期望希格斯衰变为费米子/规范玻色子时的$t\bar t$自旋关联与相应的不可约$t\bar t f\bar f/VV$背景下的$t\bar{t}$自旋关联具有实质性的互补性。虽然在$t\bar t H$的生产过程中，顶部质量效应通常占主导地位，并严重破坏了手征极限的预期，但人们可以找到捕获$t \bar t$角自旋相关性的观测值，并有助于将信号与不可约背景分离。特别是，我们表明，对于$H\to b\bar b$和$H\to γγ$，考虑到$t\bar{t}$自旋相关性在$t\bar t H$生产和不可约的背景可以明显提高大型强子对撞机的灵敏度的$t\bar t H$通道。
我们在LHC上研究了$t\bar t b \bar b$末态，作为主要与第三代夸克耦合的新物理学的一个探索。我们分析了新物理学简化模型与自旋0，1和2的共振。最终状态$t\bar t b\bar b$、$t\bar t t \bar t$、$b \bar b b \bar b$和$t \bar t$在这些模型中的每一个上的灵敏度被用于识别参数空间中仍然未被排除的重要区域，并且其中$t\bar t b \bar b$是最灵敏的最终状态。我们指出可能的实验提示，并讨论主要依赖于蒙特卡洛预测的观测值的潜在问题。提出了一种新的可观察性，以需要更多的统计数据为代价，减少了蒙特卡洛预测的影响。我们使用初步的13 TeV的结果给一个原始的估计发现达到并提出简单的改进的观测。
Double-parton scattering effects in $D^{0}B^{+}$ and $B^{+}B^{+}$ meson-meson pair production in proton-proton collisions at the LHC
我们将我们以前的研究扩展到同时产生$c \bar c$和$b \bar b$以及产生两对$b \bar b$。计算是在因式分解的矩阵中进行的。用$k_T$ -因子分解方法计算了每个部分子的散射。强子化是在碎裂函数的帮助下完成的。在我们的框架中的$D$介子的生产进行了测试，在我们以前的工作。在这里，我们提出了我们的预测$B$介子。与LHCb数据取得了良好的一致性。我们给出了$c \bar c b \bar b$和$b \bar b b \bar b$最终态的结果。为了完整性，我们比较了双和单部分子散射（SPS）的结果。对于$c \bar c c \bar c$末态，DPS也优于SPS，特别是对于小的横动量。我们提出了几个分布和综合截面与现实的削减同时生产的$D^0 B^+$和$B^+ B^+$，建议未来的实验研究在大型强子对撞机。
Flavourful baryon and lepton number violation at the LHC
我们观察到，味对称性的标准模型规范部门，打破，因为他们是在标准模型汤川拉格朗日，自然抑制重子和轻子数违反在低能量，同时，使其可在大型强子对撞机通过共振过程涉及至少6个费米子从所有三代。我们建立了一个模型独立的分类，这样的过渡，并确定两个类，产生特别干净的LHC签名，即$\bar t μ^+ e^+$和$\bar t \bar t$ +喷流。
