Measurement of the Z Invisible background for Stop Quark Searches in the All-Hadronic Channel at √s = 13 TeV

Abstract

The work presented in this thesis is aligned with the evolution of the CMS experiment. A simulation study is performed to determine the effect of HL-LHC Pixel Detector on stubs (matching hit pairs from the same particle track on two adjacent silicon layers of the modules in Outer Tracker) which is key to future possible BSM discoveries and SUSY in particular. A new method to measure the Z-invisible (Z→ νν) background for the stop quark searches in all-hadronic channel is presented. The method based on γ+jets provides an improvement over the method used for Z-invisible background in analysis presented here that searches for SUSY in the all-hadronic channel with missing transverse momentum and a customized top tagger. The data was collected by the CMS Detector from proton-proton collisions at the LHC at a center-of-mass energy of 13 TeV with an integrated luminosity of 35 fb−1 collected in 2016.

El trabajo presentado en esta tesis está alineado con la evolución del detector CMS. Se realizó un estudio basado en simulación con el propósito de determinar el efecto que va tener el nuevo detector de pixeles sobre la formación de “stubs” (definido como la coincidencia de un par de señales en capas de silicio adyacentes en los componentes del rastreador externo), los cuales forman la base para el descubrimiento de física nueva, en particular SUSY. Se presenta un método nuevo para estimar las interacciones de fondo relacionadas el decaimiento de Z en un par de neutrinos (Z→ νν) para búsquedas del top squark en estados finales con cero leptones. El método está basado en la realización que una muestra de eventos de γ+jets debe exhibir mejores resultados que el método utilizado previamente para búsquedas de SUSY en estados finales de cero leptones, con momentum transverso desaparecido y un identificador de top-quarks. Los datos utilizados para el estudio fueron obtenidos de colisiones de protones, generados por el LHC en el detector CMS con un centro de masa de 13 TeV y una luminosidad integrada de 35 fb−1 durante el 2016.