Tutorial Note on Merging Matrix Elements with Parton Showers
在这个简短的说明中，我介绍了矩阵元素合并算法的基本概念特征和主要构建块，在前导阶和次前导阶的固定阶计算上操作。其目的纯粹是教学，即以简明的方式使读者熟悉基本的基本概念，从而为初学者和其他感兴趣的读者提供介绍。简单讨论了单一化。本教程高度偏向于横向动量有序部分子簇射，特别是合并方案，因为它们是在Pythia8通用蒙特卡罗生成器中实现的。
2015-03-26 hep-ph
Scale and Scheme Variations in Unitarized NLO Merging
精确的背景预测与定义明确的不确定性估计是重要的解释对撞机物理测量和规划未来的高能对撞机实验。特别重要的是，要估计预测的包含测量喷流观测值的微扰不确定性，这是设计成在很大程度上不敏感的非微扰效应，如结构的束-残余，多部分子散射或强子化。在这项研究中，我们讨论了可能的陷阱，在定义的扰动不确定性的unitarized次领先的顺序多喷合并的预测，使用PYTHIA事件发生器作为我们的车辆。为了这个目的，我们考虑不同的选择unitarized NLO合并计划，以及一致的变化的重整化尺度在不同的部分的计算。这样的组合讨论允许将尺度变化对误差预算的贡献与由于通常假设固定的算法选择而引起的其他贡献进行比较。不同合并方案的尺度不确定性带在很大程度上重叠，但不同方案中的“中心”预测之间的差异仍然可以与尺度不确定性相媲美，即使是分离良好的喷流，或者大于不同喷流多重性计算之间过渡区域的尺度不确定性。PYTHIA中这些变化的可用性将使未来在精确背景计算中对扰动不确定性进行更系统的研究成为可能。
2020-01-29 hep-ph
Multiplicative NLO matching in DIS with Pythia 8
University of Jyvaskyla（于韦斯屈莱大学）；Helsinki Institute of Physics（赫尔辛基物理研究所）；RWTH Aachen University（亚琛工业大学）
提出Pythia 8中用于电子-质子深非弹性散射的乘性次领头阶匹配方案，通过逐事件积分和矩阵元修正实现，验证与HERA数据一致，并评估对电子-离子对撞机的影响。
2026-09-16 hep-ph
LEPTO 6.5 - A Monte Carlo Generator for Deep Inelastic Lepton-Nucleon Scattering
本文讨论了用Fortran 77蒙特卡罗程序模拟轻子-核子非弹性散射全过程的物理和程序设计问题。部分子能级相互作用是基于标准模型的电弱截面，它是完全实现的领导秩序的任何轻子的任意极化，和不同的参数化的部分子密度函数可以使用。实现了胶子辐射和玻色子-胶子融合的一阶QCD矩阵元，并利用部分子簇射处理了高阶QCD辐射。强子化使用Lund弦模型执行，在{ \sc Jetset}/{ \sc Pythia}中实现。快度间隙事件是通过一个基于软色相互作用的模型产生的。
1996-05-12 hep-ph
Matching Tree-Level Matrix Elements with Interleaved Showers
我们提出了所谓的CKKW-L合并方案的实现，用于将多喷流树级矩阵元素与部分子簇射相结合。该实现使用了横向动量有序簇射与交错的多个相互作用，如PYTHIA 8中实现的。我们验证我们的程序使用e+e-湮灭成射流和矢量玻色子生产强子碰撞，特别注意的细节，在算法中正式子领先的字符，但可能有明显的影响，在一些可观的。我们发现大量的合并规模的依赖性所引起的强制快速订购的默认PYTHIA 8淋浴。如果去掉这种快度排序，合并尺度的依赖性几乎可以忽略不计。然后，我们还发现，淋浴做了令人惊讶的好工作，描述多射流事件的硬度，只要最难的一对射流是由矩阵元素。使用交错的多重相互作用的影响相比，更简单的方式添加基础事件的矢量玻色子生产的影响被证明是可以忽略不计的，除了在一些敏感的可观的。为了说明我们的实现的通用性，我们也给出了一些例子的结果，从双玻色子生产和纯QCD喷注生产强子碰撞。
2012-03-26 hep-ph
Merging Multi-leg NLO Matrix Elements with Parton Showers
我们讨论扩展CKKW-L和UMEPS树级矩阵元和部分子簇合并的方法，下一个领先的顺序精度。CKKW-L的概括是基于NL 3计划以前开发的e+e-湮没，这是扩展到也处理强子碰撞的部分子密度的仔细治疗。NL 3进一步增强，以允许更容易访问的NLO输入。为了更仔细地处理合并规模依赖关系，我们引入了UMEPS方法的扩展。这种方法，被称为UNLOPS，不继承CKKW-L的有问题的功能，从而允许一个理论上更有吸引力的NLO合并的定义。我们已经实现了这两个计划在Pythia 8，并提出合并的W-和希格斯粒子生产事件，其中零和一个喷气机的贡献被纠正到下一个领先的顺序同时，和更高的喷气多重性所描述的树级矩阵元素的结果。该程序的实施是完全通用的，可以用于更高的射流多重性和其他过程，受程序的可用性，能够正确地产生相应的部分子状态的领先和下一个领先的顺序精度。
2012-12-03 hep-ph
Hadronic final states in deep-inelastic scattering with Sherpa
我们扩展了多用途的蒙特卡罗事件发生器夏尔巴，包括深度非弹性轻子核子散射过程。在这个运动学设置的强子末态的特点是存在多个运动学尺度，这是到目前为止，只占在个别运动学区域的特定的重定向。使用最近推出的方法合并截断部分子簇与高阶树级矩阵元素的扩展，它是可能的，以获得可靠的预测在所有的运动学限制。不同的强子末态，定义的喷流或单个强子，在深非弹性散射进行了分析，并将相应的结果进行了比较HERA数据。的方法的理论不确定性的各种来源进行了讨论和量化。扩展到深度非弹性过程提供了机会，以验证合并的矩阵元素和部分子阵雨在多尺度运动学无法在其他对撞机环境。它还允许使用HERA的强子末态数据在强子化模型的调整。
2009-12-18 hep-ph
Min-Bias and the Underlying Event at the LHC
在很短的时间内，大型强子对撞机的实验收集了大量的数据，这些数据可以用来详细研究最小偏差（MB）碰撞和潜在事件（UE）。详细检查了900 GeV和7 TeV LHC UE数据的CDF PYTHIA 6.2 Tune DW预测。UE在LHC上的行为大致符合我们的预期。LHC PYTHIA 6.4 Tune Z1出色地描述了LHC UE数据。MB的建模（即，整体非弹性截面）更复杂，因为必须包括衍射模型。PYTHIA调DW和调Z1同时描述UE在硬散射过程和MB碰撞的能力进行了研究。没有一个模型能完美地描述LHC中MB碰撞的所有特征。
2011-10-25 hep-ph
Efficient multi-jet merging with the Vincia sector shower
在这里，我们提出了一个扩展的CKKW-L多射流合并技术，所谓的部门阵雨实施的Vincia天线淋浴。扇区簇射的双射性质允许在高多重性下进行有效的多射流合并，因为任何给定的配置仅具有单个“历史”，同时保留CKKW-L技术的准确性。我们的方法减少了阶乘缩放的部分子簇射历史的数量为一个常数的一个单一的历史，每个颜色有序的最终状态。我们表明，构建淋浴历史的复杂性降低到一个有效的线性标度与末态粒子的数量。此外，我们证明，整体事件生成时间和内存足迹，我们的实施保持近似恒定时，包括额外的喷气机。我们比较传统的CKKW-L的实现在Pythia和获得的第一次估计的重正化规模的不确定性在高合并的多重性。作为一个概念的证明，我们展示了部分子水平的预测矢量玻色子生产质子-质子碰撞多达9个硬喷气机使用新的实现。尽管其简单得多的性质，我们称新技术MESS，在类比传统的MEPS命名法。
2021-04-30 hep-ph
Jet substructure in neutral current deep inelastic e+p scattering at upcoming Electron-Ion Collider
针对未来电子-离子对撞机上的电子-质子中性流深度非弹性散射单喷注事件，用蒙特卡洛生成器模拟数据，研究不同算法与参数下的喷注子结构，并结合HERA数据对比两种聚类算法。
2023-04-01 hep-ph
Average Event Properties from LHC to FCC-hh
在未来的$pp$对撞机的设计研究的背景下，我们提出了一套预测的平均软QCD事件的$pp$碰撞在$E_\mathrm{CM} = 14$，$27$，和$100$ TeV的属性。PYTHIA 8.2事件发生器的当前默认Monash 2013曲调被用作外推的基线，通过截面参数化，PDF，MPI能量标度参数和颜色重连建模的变化来评估不确定性，受当前LHC约束。研究中包括的观测量是总截面和非弹性截面、非弹性平均能量和每单位赝快度的径迹密度（$|η|\le 6$内）、平均径迹$p_\perp$以及50和100 GeV反$k_T$喷流与$ΔR=0.4$的喷流截面，后者使用aMC@NLO与PYTHIA 8。
2018-11-27 hep-ex hep-ph
Hadron formation and attenuation in deep inelastic lepton scattering off nuclei
在HERMES实验的运动学范围内，我们研究了N，Kr和NH3核上深度非弹性轻子散射中强子的形成。事件发生器PYTHIA内描述的基本电子-核子相互作用，而一个完整的耦合通道治疗的最终状态的相互作用包括通过一个BUU传输模型。我们发现一个很好的协议与测量的带电强子多重比$R_M^h$ N和Kr的目标占减速和吸收的主要产生的粒子，以及为创造次级强子在最终状态的相互作用。
2004-04-06 hep-ph nucl-th
Early LHC Underlying Event Data - Findings and Surprises
详细研究了CDF PYTHIA 6.2 TuneDW对900 GeV和7 TeV LHC基础事件（UE）数据的预测。UE在LHC上的行为大致符合我们的预期。新的LHC PYTHIA 6.4 Tune Z1在900 GeV和7 TeV的UE数据上做得更好。然而，在大型强子对撞机上对“最小偏差”（即整体非弹性截面）的建模是一个非常不同的故事。没有一个模型能描述900 GeV和7 TeV的“最小偏压”碰撞的所有特征。
2010-10-18 hep-ex hep-ph
Multi-jet merging with NLO matrix elements
在这里提出的算法中，ME+PS的方法合并样本的树级矩阵元素到包容性事件的样本相结合的POWHEG方法，其中包括精确的下一个到领先的部分子簇射阶矩阵元素。该方法的优点进行了讨论，其实施在夏尔巴质量举例说明的结果为e+e-湮没成强子在LEP，在HERA的深度非弹性轻子-核子散射，Drell-Yan轻子对生产的Tevatron和W+W-生产在LHC的能量。
2010-11-30 hep-ph
Two-beam laser photon merging
本研究针对量子真空非线性探测中准弹性散射信号受本底主导的问题，提出利用两束激光有限角碰撞的光子合并非弹性过程，证明用现有高强度光学激光和最优碰撞角可实现三ω光子合并为3ω光子的实验探测。
2023-03-21 hep-ph physics.optics
Dual Parton Model for the Charged Multiplicity in pp Collisions at 13, 13.6 TeV and for future LHC energy of 27 TeV
本文在对偶部分子模型的基础上，分析了LHC能区质子-质子非弹性相互作用中的荷电多重数。分析了CMS实验数据和用PYTHIA 80事件发生器模拟的不同能量、不同赝快度窗口的数据，并与模型计算结果进行了比较。假设每个非弹性散射都遵循泊松分布。Koba-Nielsen-Olesen（KNO）标度的多重数分布的理论进行了研究，并与以前发表的实验结果在$\sqrt{s}$ = 0.9，2.36，7 TeV。从模型预测的KNO分布在$\sqrt{s}$ = 13，13.6 TeV和未来的LHC能量为27 TeV的计算和模拟数据进行比较。
2022-08-09 hep-ph
Extending StringSpinner to handle vector-meson spin
本文扩展了StringSpinner包，在PYTHIA 8弦碎裂中引入基于string+${}^3P_0$模型的矢量介子产生及自旋相关衰变，实现了对极化半包容DIS事件末态更完整的定量模拟。
2023-05-19 hep-ph
Event generation at MEPS@NLO accuracy in neutral and charged current DIS at the EIC
CERN（欧洲核子研究中心）；Durham University（杜伦大学）
该研究在电子-离子对撞机上，首次将次领头阶合并技术应用于中性流和带电电流深度非弹性散射，生成高精度强子级事件，并分析了微扰与非微扰不确定性。
2025-10-23 hep-ex hep-ph
Energy-Energy Correlators in $e^+e^-$ and Deep Inelastic Scattering
Lawrence Berkeley National Laboratory（劳伦斯伯克利国家实验室）；University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校）；Central China Normal University（华中师范大学）
本文研究了$e^+e^- $和DIS中的EECs，通过喷注函数和匹配方案探讨非微扰物理特性，并预测未来对撞机的实验结果。
2025-12-17 hep-ex hep-ph nucl-th
Energy-energy correlators in Deep Inelastic Scattering
能量-能量相关器（EEC）是一种可观测的事件形状，它探测高能对撞机上探测器中能量沉积的角相关性。它已经在精密QCD的背景下得到了广泛的研究。在这项工作中，我们介绍了一种新的定义EEC适应Breit框架中的深度非弹性散射（DIS）。在背靠背极限下，我们提出的观测量对普遍的横动量相关（TMD）部分子分布函数和碎裂函数敏感，可以在传统的TMD分解形式下进行研究.我们进一步表明，新的观察是不敏感的实验赝快度削减，经常施加在实验室的框架，由于检测器的接受限制。在这项工作中，新的观测的奇异分布得到软共线有效理论高达$\mathcal{O}(α_s^3)$，并验证了完整的QCD计算高达$\mathcal{O}(α_s^2)$。在奇异极限下的重算可达到次至前导对数精度。将非微扰效应后，我们提出了我们的预测PYTHIA 8模拟的比较。
2021-05-10 hep-ex hep-ph
A study of multi-jet production in association with an electroweak vector boson
我们考虑在大型强子对撞机中与喷流相关的单个$Z$或$W$玻色子的产生。我们计算相应的截面匹配的非线性QCD预测与Herwig++和Pythia 8部分子簇，并通过合并所有的底层矩阵元素与多达两个轻部分子在玻恩水平。我们比较了我们的结果与几个7-TeV的测量ATLAS和CMS合作，总体而言，我们发现一个很好的理论和数据之间的协议。
2016-02-23 hep-ph
A new approach to modelling elastic and inelastic photon-initiated production at the LHC: SuperChic 4
我们提出了新的SuperChic 4 Monte Carlo实现的质子-质子碰撞中的光子引发的生产的结果，考虑作为第一个例子的轻子对生产的情况。这是基于结构功能计算的基础上的过程，并集中在一个完整的帐户的各种贡献渠道，包括的情况下，实施的快度差距否决。我们提供了一个仔细的治疗的贡献，无论是（单离解），（双离解）或（弹性）质子相互作用非弹性和离解，接口我们的结果皮提亚淋浴和强子化。从解离系统的粒子衰变分布，以及没有额外的质子-质子相互作用的生存概率，都充分占，这些是必不可少的比较数据的快度差距否决权的应用。我们提出了详细的结果否决权的要求上的微分截面的影响，比较，并找到很好的协议与ATLAS 7 TeV的数据半排他性生产，并提供了一个新的精确的评估的背景，从半排他性轻子对生产超对称粒子生产压缩质量的情况下，这是发现低。
2021-10-05 hep-ex hep-ph
An event generator for neutrino-induced Deep Inelastic Scattering and applications to neutrino astronomy
本文将完全遍举、NLO 精度的 DIS 事例生成器扩展到中微子入射情形，通过 POWHEG 与 PYTHIA 8 匹配并给出最高 1 PeV 的微分分布预测。
2024-07-04 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Some Dipole Shower Studies
部分子簇射已经成为描述高能碰撞的标准成分。现在大多数末态粒子都具有偶极性质，其中一对部分子分支成三个，能量和动量保存在这个子系统中。对于初始态簇射，偶极图也是可能的，也是常用的，但旧的全局反冲策略仍然是一个有效的替代方案，其中较大的部分子群分担能量-动量守恒任务。在这篇文章中，我们介绍并实现了一个偶极图片也初态辐射PYTHIA，并与现有的全球反冲之一，并与数据进行比较。对于深度非弹性散射的情况，我们可以直接与矩阵元表达式进行比较，并表明偶极子图像在整个相空间上给出了非常好的描述，至少对于第一分支。
2018-03-30 hep-ph
Disentangling the soft and hard components of the pp collisions using the sphero(i)city approach
提出了一种从pp数据中提取信息的新方法。该方法是基于使用的事件结构变量：球度和球速，分裂成增强的软和硬过程的样本对应的事件与大量和低数量的多部分子相互作用，分别的数据。本研究是在Pythia 8.180的框架下，在sqrt（s）=7 TeV的非弹性pp碰撞。作为该方法的应用，研究确定的粒子横向动量谱和它们的比率，提出了软（各向同性）和硬（jetty-like）事件。由于多部分子相互作用和颜色重连对这些可观测量的流动效应与软事件有关，这表明喷流内部的部分子不会感觉到颜色重连及其流动效应。
2014-04-09 hep-ph
Revealing the source of the radial flow patterns in proton--proton collisions using hard probes
在这项工作中，我们提出了一个工具来揭示质子-质子碰撞中观察到的集体现象的起源。我们利用的基本机制，颜色重联（CR）和流体动力学，产生径向流动模式在\textsc{Pythia} ~8和\textsc{Epos} ~3，分别之间的根本区别。具体地说，我们继续通过检查软和硬组件之间的耦合的强度，通过构造，在\textsc{Pythia} ~8中比在\textsc{Epos} ~3中更大。本文研究了在中快度产生的$\sqrt{s}=$ 7\，TeV的非弹性pp碰撞中带电π介子、K介子和（反）质子的横动量（$p_{\rm T}$）分布。具体的选择是在一个事件的基础上，作为带电粒子的多重性和横向动量的领先射流（$p_{\rm T}^{\rm jet}$）重建使用\textsc{FastJet}算法在中等伪快度（$|η|<1$）的功能。从我们的研究中，定量和定性的差异之间的\textsc{Pythia} ~8和\textsc{Epos} ~3被发现在$p_{\rm T}$光谱时（对于给定的多重性类）的领先射流$p_{\rm T}$增加。此外，我们表明，对于低多重事件的射流的存在下，可以产生径向流动的行为。基于我们的发现，我们建议使用RHIC和LHC的实验数据进行类似的分析。
2017-04-26 hep-ph nucl-th
A Cell Resampler study of Negative Weights in Multi-jet Merged Samples
本研究提出使用 Cell Resampler 方法来减少多喷注合并样本中带负权重的 Monte Carlo 事件比例，并在双光子背景等 NLO 匹配事件上验证了其对运动学分布的影响。
2024-11-18 hep-ex hep-ph
A Phenomenological Analysis of LHC Neutrino Scattering at NLO Accuracy Matched to Parton Showers
针对LHC前向中微子实验，基于LHAPDF框架的中微子PDF参数化通量，结合POWHEG-BOX-RES生成NLO+PS精度预言，量化多因素影响并与GENIE比较，证明高阶生成器对实验目标的重要性。
2024-12-02 hep-ex hep-ph
CGC-py: A Monte Carlo Event Generator for Gluon Saturation Physics
Central China Normal University（华中师范大学）；Shandong University（山东大学）；China University of Geosciences (Wuhan)（中国地质大学（武汉））；Fudan University（复旦大学）
该研究开发了CGC-py蒙特卡洛事例产生器，结合CGC截面与PYTHIA 8处理相关过程，验证后用于研究胶子饱和物理，揭示核效应及不同动力学对双强子远离侧宽度的贡献。
2026-09-04 hep-ex hep-ph nucl-ex
Effects of the formation time of parton shower on jet quenching in heavy-ion collisions
喷注猝灭已成功地作为研究夸克-胶子等离子体（QGP）性质的硬探针。作为一个多粒子系统，喷注从一个高度虚的部分子发展到一组接近质量壳的部分子需要时间。在这项研究中，我们提出了一个系统的研究在相对论核碰撞喷注猝灭的影响，这个形成时间。Pythia模拟了初始硬散射的喷流，并使用线性玻尔兹曼输运（LBT）模型描述了它们与QGP的相互作用，该模型结合了喷流部分子和热介质之间的弹性和非弹性散射。三种不同的估计射流形成时间的实施和比较，包括瞬时形成，形成从单分裂，形成从顺序分裂，在此之前没有射流介质相互作用的假设。我们发现，推迟射流与介质的相互作用与较长的形成时间不仅影响整体的大小的核修改因子的射流，但也依赖于射流的横向动量。
2023-01-13 hep-ph nucl-th
Centauric 1-Jettiness in DIS and Universal Power Corrections
Los Alamos National Laboratory（洛斯阿拉莫斯国家实验室）；New Mexico State University（新墨西哥州立大学）；Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）；INFN Sezione di Pavia（意大利国家核物理研究所帕维亚分部）；Argonne National Laboratory（阿贡国家实验室）
引入可调束流和喷注参考矢量的Centauric 1-喷注度，在软共线有效理论中实现因子化并重求和至N³LL精度，证明其非微扰修正与DIS thrust和喷注重量属于同一普适类，且随喷注半径1/R标度。
2026-06-23 hep-ph
Influence of multiple in-medium scattering processes on the momentum imbalance of reconstructed di-jets
在sqrt（s）=2.76 TeV的铅+铅碰撞在LHC的实验数据测量表明，一个显着的增强事件与重建喷流动量的不平衡对相比，p+p碰撞。这种动量不平衡的增强被认为是由于在所产生的稠密介质中散射引起的初始背靠背双部分子的动量损失不同所引起的。为了研究潜在的部分子动量损失，我们采用壳层输运模型BAMPS（Boltzmann Approach for Multi-Parton Scattering）的完整的重离子碰撞，数值求解3+1D Boltzmann方程的基础上2->2以及非弹性2 - <->3散射过程，连同PYTHIA初始状态条件的部分子淋浴。由于采用了试验粒子方法，BAMPS事件中的喷注重建并不简单。我们介绍了一种方法，但允许在一个共同的微观框架的淋浴粒子，反冲介质粒子，和底层的散装介质的全面演变的微观模拟。用这种方法，可以研究介质反冲对动量不平衡A_J的作用，同时使用成熟的背景扣除算法。由于BAMPS内的配置以及动量空间中的可用粒子信息，因此还可以再现介质内重建射流的整个演化。有了这些信息，我们调查的敏感性，从不同的部分子介质中的路径长度的射流动量损失。
2015-07-24 hep-ph nucl-th
