Measurement of the cross section and angular correlations for associated production of a Z boson with b hadrons in pp collisions at √s = 7 TeV

A study of proton-proton collisions in which two b hadrons are produced in association with a Z boson is reported. The collisions were recorded at a centre-of-mass energy of 7TeV with the CMS detector at the LHC, for an integrated luminosity of 5:2 fb-1. The b hadrons are identified by means of displaced secondary vertices, without the use of reconstructed jets, permitting the study of b-hadron pair production at small angular separation. Differential cross sections are presented as a function of the angular separation of the b hadrons and the Z boson. In addition, inclusive measurements are presented. For both the inclusive and differential studies, different ranges of Z boson momentum are considered, and each measurement is compared to the predictions from different event generators at leading-order and next-to-leading-order accuracy. Copyright CERN.

Consistent couplings between fields with a gauge freedom and deformations of the master equation

The antibracket in the antifield-BRST formalism is known to define a map Hp × Hq → Hp + q + 1 associating with two equivalence classes of BRST invariant observables of respective ghost number p and q an equivalence class of BRST invariant observables of ghost number p + q + 1. It is shown that this map is trivial in the space of all functionals, i.e. that its image contains only the zeroth class. However, it is generically non-trivial in the space of local functionals. Implications of this result for the problem of consistent interactions among fields with a gauge freedom are then drawn. It is shown that the obstructions to constructing non-trivial such interactions lie precisely in the image of the antibracket map and are accordingly non-existent if one does not insist on locality. However consistent local interactions are severely constrained. The example of the Chern-Simons theory is considered. It is proved that the only consistent, local, Lorentz covariant interactions for the abelian models are exhausted by the non-abelian Chern-Simons extensions. © 1993.

Monitoring of Corrosion in Structural Reinforcing Bars: performance comparison using in-situ fibre optic and electric wire strain gauge systems

Abstract This work addresses the problems of effective in situ measurement of the initiation or the rate of steel corrosion in reinforced concrete structures through the use of optical fiber sensor systems. By undertaking a series of tests over prolonged periods, coupled with acceleration of corrosion, the performance of fiber Bragg grating-based sensor systems attached to high-tensile steel reinforcement bars (ldquorebarsrdquo), and cast into concrete blocks was determined, and the results compared with those from conventional strain gauges where appropriate. The results show the benefits in the use of optical fiber networks under these circumstances and their ability to deliver data when conventional sensors failed.

Boson pairs in a one-dimensional split trap

We describe the properties of a pair of ultracold bosonic atoms in a one-dimensional harmonic trapping potential with a tunable zero-ranged barrier at the trap center. The full characterization of the ground state is done by calculating the reduced single-particle density, the momentum distribution, and the two-particle entanglement. We derive several analytical expressions in the limit of infinite repulsion (Tonks-Girardeau limit) and extend the treatment to finite interparticle interactions by numerical solution. As pair interactions in double wells form a fundamental building block for many-body systems in periodic potentials, our results have implications for a wide range of problems.

Low-energy excitations of a boson pair in a double-well trap

The states of a boson pair in a one-dimensional double-well potential are investigated. Properties of the ground and lowest excited states of this system are studied, including the two-particle wave function, momentum pair distribution, and entanglement. The effects of varying both the barrier height and the effective interaction strength are investigated.

Calculation of the optical conductivity for the Anderson impurity model using the slave boson technique

The optical conductivity of the Anderson impurity mode l has been calculated by emp l oying the slave boson technique and an expansion in powers of l i N, where N is the d egeneracy o f the f electron level . This method has been used to find the effective mass of the conduction electrons for temperatures above and below the Kondo tempera ture. For low temperatures, the mass enhancement is f ound to be large while a t high t emperatures, the mass enhancement is sma ll. The conductivity i s f ound to be Drude like with frequency dependent effective mass and scattering time for low independent effective mass and temperatures and scattering time f requency for high t emperatures. The behavior of both the effective mass and the conductivity is in qualitative agreement with experimental r esul t s .

Vector boson scattering at high energy at the LHC

Thèse numérisée par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

Étude du potentiel de découverte du boson de Higgs produit via la fusion de bosons vectoriels qq -> qqH -> qq[tauon]⁺[tauon]⁻ par le détecteur ATLAS au LHC

Thèse numérisée par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

The Search for New Resonances in Strong Symmetry Breaking Scenarios with the ATLAS Detector

Utilisant les plus récentes données recueillies par le détecteur ATLAS lors de collisions pp à 7 et 8 TeV au LHC, cette thèse établira des contraintes sévères sur une multitude de modèles allant au-delà du modèle standard (MS) de la physique des particules. Plus particulièrement, deux types de particules hypothétiques, existant dans divers modèles théoriques et qui ne sont pas présentes dans le MS, seront étudiés et sondés. Le premier type étudié sera les quarks-vectoriels (QV) produits lors de collisions pp par l’entremise de couplages électrofaibles avec les quarks légers u et d. On recherchera ces QV lorsqu’ils se désintègrent en un boson W ou Z, et un quark léger. Des arguments théoriques établissent que sous certaines conditions raisonnables la production simple dominerait la production en paires des QV. La topologie particulière des évènements en production simple des QV permettra alors la mise en oeuvre de techniques d’optimisation efficaces pour leur extraction des bruits de fond électrofaibles. Le deuxième type de particules recherché sera celles qui se désintègrent en WZ lorsque ces bosons de jauges W, et Z se désintègrent leptoniquement. Les états finaux détectés par ATLAS seront par conséquent des évènements ayant trois leptons et de l’énergie transverse manquante. La distribution de la masse invariante de ces objets sera alors examinée pour déterminer la présence ou non de nouvelles résonances qui se manifesterait par un excès localisé. Malgré le fait qu’à première vue ces deux nouveaux types de particules n’ont que très peu en commun, ils ont en réalité tous deux un lien étroit avec la brisure de symétrie électrofaible. Dans plusieurs modèles théoriques, l’existence hypothétique des QV est proposé pour annuler les contributions du quark top aux corrections radiatives de la masse du Higgs du MS. Parallèlement, d’autres modèles prédisent quant à eux des résonances en WZ tout en suggérant que le Higgs est une particule composite, chambardant ainsi tout le sector Higgs du MS. Ainsi, les deux analyses présentées dans cette thèse ont un lien fondamental avec la nature même du Higgs, élargissant par le fait même nos connaissances sur l’origine de la masse intrinsèque des particules. En fin de compte, les deux analyses n’ont pas observé d’excès significatif dans leurs régions de signal respectives, ce qui permet d’établir des limites sur la section efficace de production en fonction de la masse des résonances.