Analisi dello spettro di massa invariante j/psi pi+ pi- in collisioni p-p a sqrt(s) = 8 tev con il rivelatore cms

In questo lavoro di tesi è stato studiato lo spettro di massa invariante del sistema J/psi pi+ pi-, m(J/psi pi+ pi-), in collisioni protone-protone a LHC, con energia nel centro di massa sqrt(s)) pari a 8 TeV, alla ricerca di nuovi stati adronici. Lo studio è stato effettuato su un campione di dati raccolti da CMS in tutto il 2012, corrispondente ad una luminosità integrata di 18.6 fb-1. Lo spettro di massa invariante m(J/psi pi+ pi-), è stato ricostruito selezionando gli eventi J/psi->mu+ mu- associati a due tracce cariche di segno opposto, assunte essere pioni, provenienti da uno stesso vertice di interazione. Nonostante l'alta statistica a disposizione e l'ampia regione di massa invariante tra 3.6 e 6.0 GeV/c^2 osservata, sono state individuate solo risonanze già note: la risonanza psi(2S) del charmonio, lo stato X(3872) ed una struttura più complessa nella regione attorno a 5 GeV/c^2, che è caratteristica della massa dei mesoni contenenti il quark beauty (mesoni B). Al fine di identificare la natura di tale struttura, è stato necessario ottenere un campione di eventi arricchito in adroni B. È stata effettuata una selezione basata sull'elevata lunghezza di decadimento, che riflette la caratteristica degli adroni B di avere una vita media relativamente lunga (ordine dei picosecondi) rispetto ad altri adroni. Dal campione così ripulito, è stato possibile distinguere tre sottostrutture nello spettro di massa invariante in esame: una a 5.36 GeV/c^2, identificata come i decadimenti B^0_s-> J/psi pi+ pi-, un'altra a 5.28 GeV/c^2 come i candidati B^0-> J/psi pi+ pi- e un'ultima allargata tra 5.1 e 5.2 GeV/c^2 data da effetti di riflessione degli scambi tra pioni e kaoni. Quest'ultima struttura è stata identificata come totalmente costituita di una combinazione di eventi B^0-> J/psi K+ pi- e B^0_s-> J/psi K+ K-.

Identification of b-quark jets with the CMS experiment

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

LHC constraints on light neutralino dark matter in the MSSM

Light neutralino dark matter can be achieved in the Minimal Supersymmetric Standard Model if staus are rather light, with mass around 100 GeV. We perform a detailed analysis of the relevant supersymmetric parameter space, including also the possibility of light selectons and smuons, and of light higgsino- or wino-like charginos. In addition to the latest limits from direct and indirect detection of dark matter, ATLAS and CMS constraints on electroweak-inos and on sleptons are taken into account using a ``simplified models'' framework. Measurements of the properties of the Higgs boson at 125 GeV, which constrain amongst others the invisible decay of the Higgs boson into a pair of neutralinos, are also implemented in the analysis. We show that viable neutralino dark matter can be achieved for masses as low as 15 GeV. In this case, light charginos close to the LEP bound are required in addition to light right-chiral staus. Significant deviations are observed in the couplings of the 125 GeV Higgs boson. These constitute a promising way to probe the light neutralino dark matter scenario in the next run of the LHC. (C) 2013 Elsevier B.V. All rights reserved.

Estudo do impacto do empilhamento em eventos na difração simples dura no CMS/LHC

Apresenta-se neste trabalho um estudo sobre o impacto do empilhamento de eventos (pile-up), nas distribuições das variáveis comumente utilizadas para identificar eventos difrativos, na topologia de difração dura simples produzindo dijatos, nas condições do CMS para baixa luminosidade (2 x 1033 cm -2 s-1). O cenário de baixa luminosidade citado acima equivale aproximadamente a 5 eventos de pile-up em média por cruzamento de pacotes. Para simular o sinal, difrativos (com e sem pile-up), usamos o gerador POMWIG (1). Para os eventos não-difrativos (com e sem pile-up), utilizamos o gerador PYTHIA (2),bem como para a produção dos eventos de pile-up (eventos simulados utilizando eventos de minimum bias).

Search for resonances in the dijet mass spectrum from 7 TeV pp collisions at CMS

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Measurement of the B+ Production Cross Section in pp Collisions at root s=7 TeV

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Evaluation of a cloud infrastructure for the CMS distributed data analysis in the top quark sector at the LHC

Nella fisica delle particelle, onde poter effettuare analisi dati, è necessario disporre di una grande capacità di calcolo e di storage. LHC Computing Grid è una infrastruttura di calcolo su scala globale e al tempo stesso un insieme di servizi, sviluppati da una grande comunità di fisici e informatici, distribuita in centri di calcolo sparsi in tutto il mondo. Questa infrastruttura ha dimostrato il suo valore per quanto riguarda l'analisi dei dati raccolti durante il Run-1 di LHC, svolgendo un ruolo fondamentale nella scoperta del bosone di Higgs. Oggi il Cloud computing sta emergendo come un nuovo paradigma di calcolo per accedere a grandi quantità di risorse condivise da numerose comunità scientifiche. Date le specifiche tecniche necessarie per il Run-2 (e successivi) di LHC, la comunità scientifica è interessata a contribuire allo sviluppo di tecnologie Cloud e verificare se queste possano fornire un approccio complementare, oppure anche costituire una valida alternativa, alle soluzioni tecnologiche esistenti. Lo scopo di questa tesi è di testare un'infrastruttura Cloud e confrontare le sue prestazioni alla LHC Computing Grid. Il Capitolo 1 contiene un resoconto generale del Modello Standard. Nel Capitolo 2 si descrive l'acceleratore LHC e gli esperimenti che operano a tale acceleratore, con particolare attenzione all’esperimento CMS. Nel Capitolo 3 viene trattato il Computing nella fisica delle alte energie e vengono esaminati i paradigmi Grid e Cloud. Il Capitolo 4, ultimo del presente elaborato, riporta i risultati del mio lavoro inerente l'analisi comparata delle prestazioni di Grid e Cloud.

Performance studies of CMS workflows using Big Data technologies

Al Large Hadron Collider (LHC) ogni anno di acquisizione dati vengono raccolti più di 30 petabyte di dati dalle collisioni. Per processare questi dati è necessario produrre un grande volume di eventi simulati attraverso tecniche Monte Carlo. Inoltre l'analisi fisica richiede accesso giornaliero a formati di dati derivati per centinaia di utenti. La Worldwide LHC Computing GRID (WLCG) è una collaborazione interazionale di scienziati e centri di calcolo che ha affrontato le sfide tecnologiche di LHC, rendendone possibile il programma scientifico. Con il prosieguo dell'acquisizione dati e la recente approvazione di progetti ambiziosi come l'High-Luminosity LHC, si raggiungerà presto il limite delle attuali capacità di calcolo. Una delle chiavi per superare queste sfide nel prossimo decennio, anche alla luce delle ristrettezze economiche dalle varie funding agency nazionali, consiste nell'ottimizzare efficientemente l'uso delle risorse di calcolo a disposizione. Il lavoro mira a sviluppare e valutare strumenti per migliorare la comprensione di come vengono monitorati i dati sia di produzione che di analisi in CMS. Per questa ragione il lavoro è comprensivo di due parti. La prima, per quanto riguarda l'analisi distribuita, consiste nello sviluppo di uno strumento che consenta di analizzare velocemente i log file derivanti dalle sottomissioni di job terminati per consentire all'utente, alla sottomissione successiva, di sfruttare meglio le risorse di calcolo. La seconda parte, che riguarda il monitoring di jobs sia di produzione che di analisi, sfrutta tecnologie nel campo dei Big Data per un servizio di monitoring più efficiente e flessibile. Un aspetto degno di nota di tali miglioramenti è la possibilità di evitare un'elevato livello di aggregazione dei dati già in uno stadio iniziale, nonché di raccogliere dati di monitoring con una granularità elevata che tuttavia consenta riprocessamento successivo e aggregazione “on-demand”.

Looking for an invisible Higgs signal at the LHC

While the recent discovery of a Higgs-like boson at the LHC is an extremely important and encouraging step towards the discovery of the complete Standard Model (SM), the current information on this state does not rule out possibility of beyond standard model (BSM) physics. In fact the current data can still accommodate reasonably large values of the branching fractions of the Higgs into a channel with `invisible' decay products, such a channel being also well motivated theoretically. In this study we revisit the possibility of detecting the Higgs in this invisible channel for both choices of the LHC energies, 8 and 14 TeV, for two production modes; vector boson fusion (VBF) and associated production (ZH). We perform a comprehensive collider analysis for all the above channels and project the reach of LHC to constrain the invisible decay branching fraction for both 8 and 14 TeV energies. For the ZH case we consider decays of the Z boson into a pair of leptons as well as a b (b) over bar pair. For the VBF channel the sensitivity is found to be more than 5 sigma for both the energies up to an invisible branching ratio (Br-inv) similar to 0.80, with luminosities similar to 20/30 fb(-1). The sensitivity is further extended to values of Br-inv similar to 0.25 for 300 fb(-1) at 14 TeV. However the reach is found to be more modest for the ZH mode with leptonic final state; with about 3.5 sigma for the planned luminosity at 8 TeV, reaching 8 sigma only for 14 TeV for 50 fb(-1). In spite of the much larger branching ratio (BR) of the Z into a b (b) over bar channel compared to the dilepton case, the former channel, can provide useful reach up to Br-inv greater than or similar to 0.75, only for the higher luminosity (300 fb(-1)) option using both jet-substructure and jet clustering methods. (C) 2013 Elsevier B.V. All rights reserved.

Medida da seção de choque difrativa simples dσ/d|t| a √s = 8 TeV no experimento CMS

A análise descrita nesta dissertação tem como objetivo a medida da seção de choque difrativa dσ/d|t| à energia no sistema do centro de massa de √s = 8 TeV. Os eventos usados para obter a seção de choque difrativa foram selecionados para processos de difração simples com um próton espalhado na região frontal e na região cinemática de 0,03 <|t| < 1,0 GeV e 0,03 < ξ < 0.1, usando os dados em comum obtidos em 2012 dos detectores CMS e TOTEM, o qual permite ter uma perspectiva mais detalhada do processo difrativo, devido à aceitação completa que oferece a combinação dos detectores. Os dados foram corrigidos devido à aceitação e eficiência do detector. A partir de uma parametrização exponencial da forma Ae ^Bt, o valor da inclinação do processo em que o próton espalhado é detectado em ambas as direções positiva da CMS é de B= -6,403 1,241 GeV- .

Looking for intrinsic charm in the forward region at BNL RHIC and CERN LHC

The complete understanding of the basic constituents of hadrons and the hadronic dynamics at high energies are two of the main challenges for the theory of strong interactions. In particular, the existence of intrinsic heavy quark components in the hadron wave function must be confirmed (or disproved). In this paper we propose a new mechanism for the production of D-mesons at forward rapidities based on the Color Glass Condensate (CGC) formalism and demonstrate that the resulting transverse momentum spectra are strongly dependent on the behavior of the charm distribution at large Bjorken x. Our results show clearly that the hypothesis of intrinsic charm can be tested in pp and p(d)A collisions at RHIC and LHC. (C) 2010 Elsevier B.V. All rights reserved.

Search for first generation scalar leptoquarks in the e nu jj channel in pp collisions at root s=7 TeV

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Search for baryon number violation in top-quark decays

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Search for a non-standard-model Higgs boson decaying to a pair of new light bosons in four-muon final states

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)