Studies on Higgs with the Final Sates of WW and bb 马连良 山东大学 2013年3月3号 The 23’rd ATLAS Chinese Cluster Meeting @IHEP

内容简介 自我介绍 在ATLAS实验Higgs研究工作 通过H→b b寻找标准模型的Higgs粒子 通过H→WW(*)寻找标准模型的Higgs粒子 拟开展的研究工作 Lianliang Ma Lianliang Ma

教育工作经历（1） 教育背景： 工作经历： 1995.9-1999.7：毕业于山东大学，学士学位。 1999.9-2004.7：毕业于山东大学，博士学位。2002.4至 2004.6, 在高能所做博士论文。 工作经历： 2004.7-2006.9: 博士后， 中科院高能物理研究所； 2006.9-2009.4: Research Associate， University of Toronto, Toronto, 加拿大； 2009.5-2013.2: Research Associate，University of Wisconsin， Madison， 美国 (常驻CERN）； 2013.3至今，教授，山东大学。 Lianliang Ma Lianliang Ma

工作经历(2) 2000.7-2002.4， 利用Geant4模拟软件进行探测器模拟研究。成 功编写了模拟ATLAS端盖的TGC探测器的模拟程序，并研究了 在TGC前面有不同物质量情况下的触发特性和效率。 2002.4-2006.9, 利用BESII实验数据先后测量了ψ(2S)到矢量- 赝标量介子对衰变和辐射衰变，以研究 “ρπ 疑难问题”和寻 找胶球粒子。所有研究均已发表到Phys. Rev. Lett. 或Phys. Rev. D等杂志上。 测量了ψ(2S)衰变到ωπ0，ωη，ωη’， ρη，和 ρη’的分支比或分支比 上限，同时测量了在三个质心系能量(3.65, 3.686, 3.773GeV)下的电 磁形状因子（ ωπ0，ωη，ωη’ ）。 通过ψ(2S)→γηππ测量中间过程的分支比，检验“12%规则”和寻 找胶球的候选粒子η(1405)。 ψ(2S)辐射衰变分析组组长，协调每个分析(10个末态)的选择条件和 分析进度，定期召开组会，同时我自己分析了ψ(2S)→γpp̅ 2004-2006年，BES合作组的物理分析评审员 Lianliang Ma Lianliang Ma

工作经历(3) 2006-2007，分析2004年ATLAS收集的test beam实验数据(固定能量 的电子，π介子)来分析端盖量能器的能量和位置分辨； 2007-2008，通过ttH, H→bb来寻找Higgs粒子，进行了蒙特卡罗样本 的产生，事例的优化选择和Higgs质量重建等研究工作。 2008-2009在Tau工作组，提出了用tag-probe的方法通过Z→τ+τ-来测 量tau强子衰变的鉴别效率； 在Jet/Etmiss组利用实验数据研究丢失横动量(MET)的性能，尤其是 muon项。 提出了优化muon选择的具体方法，已被合作组采纳； 在Standard Model组研究Z玻色子的产生截面，横动量的分布，同时 负责WZBenchMark 物理分析软件包的编写工作； 在Exotic组寻找奇异态W’,发表了我在ATLAS第一篇物理文章； 2009年以来，通过 H→WW(*)→lνlν来寻找Higgs粒子 2010年至今，通过H→bb衰变过程来寻找标Higgs粒子 Lianliang Ma Lianliang Ma

其他工作经历 ψ(2S)辐射衰变分析组组长； BESII合作组的物理分析评审员(2004-2006)； 2008年至今，先后担任Tau和Flavor Tagging工作组的蒙特卡罗 样本产生的管理人（Production Manager）； 2010年任Jet/Etmiss组的MET CONF note编辑； 从2011年开始担任ATLAS物理分析的评审员(Member of Editorial Board)，先后评审完来自Top和SUSY组的文章，现已 发表到杂志或会议文章； 2011年在H→WW物理分析中担任MET note的编辑； 2012年至今在H→WW物理分析中任Object Studies Note的编辑； 担任HSG3 track/calo MET工作组的召集人。 Lianliang Ma Lianliang Ma

Higgs的研究工作 通过H→bb寻找标准模型中的Higgs粒子,更新到2012年的 HCP结果 通过H→WW(*)→llυυ末态寻找标准模型中的希格斯粒子， 准备在2013年Moriond QCD报告。 Lianliang Ma Lianliang Ma

WH→bb物理分析 WH→μνbb Lianliang Ma Lianliang Ma

WH, H→bb物理分析 (2011) 四个 pTW区间bb不变质量分布 信号：WH→lνbb 本底： W+jets和 Top： 0- tagged, 1-tagged, and top-control region QCD: 完全由实验数据 来估计 小量本底Z+jets和di- boson：MC 最后的统计处理利用信号 区间的bb不变质量来计算 (2011分析利用4 pTW区间） 在2012 HCP ，5 pTW区间 2012 HCP：100- 150,150-200 GeV 四个 pTW区间bb不变质量分布 Lianliang Ma Lianliang Ma

VH, H→bb Limits for 2011 Paper Lianliang Ma Lianliang Ma

H→bb物理分析(2012 HCP) 左图：ATLAS发表在2012年HCP结果，没有明显信号； 右图：CMS发表在2012年HCP结果，2.2σ信号溢出@125 GeV； 分析的关键是本底事例以及系统误差能否准确估计。 Lianliang Ma

H→bb物理分析中的贡献 2010底开始通过WH，H→bb寻找标准模型Higgs粒子的研究。 第一个做出物理结果，被特别邀请在2011 HSG5 workshop报告 指导一个博士后和博士生工作：胶子胶子湮灭过程，矢量玻色子 湮灭过程希望提高显著性，现在博士生主要做WH， H→bb分析 我负责整个HSG5组的三个物理分析的最后数据处理：解决了在 模型建立，上限设置，显著性计算，以及植入Higgs信号检验等所 有问题。结果已发表到三篇CONF notes, 和一篇PLB文章. 按照Higgs Combination Group 的要求提供H→bb的分析结果 Higgs发现的文章中就使用了我提供的H→bb的分析结果 代表工作组做Higgs WG approval talk for 2011 analysis。 在 2012 HCP分析中，我和我的学生分别做了approval talks for the blinded and unblinded results. Lianliang Ma Lianliang Ma

H→WW(*)分析 H→WW→eμ + 0-jet, 33 and 29 GeV for the electron and the muon, respectively. The reconstructed MET is 35 GeV 13 Lianliang Ma Lianliang Ma

H→WW(*)分析（2013 Moriond QCD) Main Updates: Optimization for the signal with mass at 125 GeV >=2jets included ee/μμ same flavor added Split the sample into 2 at mll=30 GeV for the Njet=0 and 1-jet for the different flavor final states WW control regions changed Lianliang Ma

H→WW(*)分析 信号末态： 两个高横动量的轻子，丢失横动量(MET)， 和n个能量喷注(jet)，n=0,1, 2. 本底：WW, WZ/ZZ/Wγ(*), tt̅ , single-top, Z+jets, W+jets. 主要本底由实验数据来估算 Control region好处： 不依赖反应截面的理论计算 减少探测器有关的系统误差 Lianliang Ma Lianliang Ma

横向质量的分布 Lianliang Ma Lianliang Ma

本底扣除后的MT分布 Lianliang Ma

H→WW(*)分析结果 2011和2012联合分析结果： p0 = 0.00008 (3.8σ ) @125GeV Lianliang Ma Lianliang Ma

H→WW (*)中的贡献 在ATLAS未取数之前(2011以前），已非常详尽的研究了分析的每个细 节(大多沿用至今)：事例优化选择，误差估计，最后的上限设定； 第一个在Higgs组利用Roostats 对H→WW物理做统计处理。为 Roostats成为Higgs官方统计分析软件起到了很大推动作用； 在2011年期间：完成所有事例分析，误差估计，以及最后的置信上限 的设定。 2012期间：参与编写Common Analysis Code，独立的事例分析，多 次在Editorial Board会议做总结报告，MET研究小组召集人： 代表整个工作组做Higgs WG approval talk 2011年担任MET support note的编辑 2012年至今担任Objects Analysis note的编辑 已发表两篇文章和多篇CONF notes Lianliang Ma Lianliang Ma

拟开展研究工作 继续开展WH→lνbb，着重研究本底的估计和系统误差的测 量，以及MVA。同时对三个H→bb分析做最后的统计处理； 在H→WW分析，在负责MET研究的同时，开始重新研究 最后的统计处理，也希望开展一个新的分析WH/ZH，W/Z →jet + jet； 作为一个长期的计划，研究Higgs粒子的自身耦合常数。 诚挚邀请您的合作！ Lianliang Ma Lianliang Ma

谢谢！ Lianliang Ma Lianliang Ma

电子和μ的重建 High-pT isolated electrons: sliding window algorithm to form a cluster, and match the cluster to an ID track. High-pT combined muons: Staco and MuID. Muon tracks reconstructed in the Muon Spectrometer are combined with the tracks from ID. Z→μμ Z→ee Lianliang Ma Lianliang Ma

Jet重建 Jet reconstruction： Anti-Kt with the cone size of 0.4. Jets from pile-up removed by a cut on Jet Vertex Fraction (left plot) Btagging algorithm MV1: a neural network-based algorithm using the output weights of IP3D, SV1, and JetFitterCombNN as inputs Lianliang Ma Lianliang Ma

丢失横动量的重建 用到探测器重建出的所有观测量 24 Lianliang Ma Lianliang Ma