Lo studio della matrice di densità di spin per la produzione di coppie top-antitop ($t\bar{t}$) permette di indagare le proprietà quantistiche del quark top. La recente osservazione dell’entanglement quantistico nelle coppie $t\bar{t}$ da parte delle collaborazioni ATLAS e CMS ne è un esempio centrale, aprendo nuove prospettive per testare la meccanica quantistica alle alte energie.
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Diverse teorie che propongono di estendere il Modello Standard prevedono l'esistenza di una nuova fisica che si manifesta come stati finali con quark top prodotti in associazione con particelle invisibili in collisioni protone-protone a energie accessibili al Large Hadron Collider.
Verrà descritto un nuovo algoritmo, sviluppato per identificare quark top in decadimento adronico su un ampio...
Dopo la scoperta del bosone di Higgs al LHC del CERN di Ginevra, molta attenzione è stata dedicata alla ricerca di nuove risonanze bosoniche ad alta massa. L'uso di tecniche di Machine Learning combinate con metodi di anomaly detection rappresenta un approccio innovativo, che consente una ricerca indipendente dai modelli per nuove risonanze. I grafi e le Graph Neural Networks (GNN) vengono...
Mu2e is an upcoming experiment at Fermilab and its main goal is to search for CLFV in the coherent transition of a muon into an electron on an Al target. In Mu2e, multi-particle events can occur simultaneously within the same time region, and it is crucial to accurately identify each particle track, including signals, to improve the robustness of track-finding methods and enhance...
ESPPU 2025 evidenzia, tra le priorità dei collisori futuri, la necessità di caratterizzare in dettaglio gli accoppiamenti del bosone di Higgs con le altre particelle del Modello Standard (SM) e il suo auto-accoppiamento, permettendo di determinare le proprietà dello stato di vuoto del SM e di testare numerose ipotesi di nuova fisica, attraverso il “portale dell’Higgs”. Tra i diversi candidati,...
ALADDIN (An LHC Apparatus for Direct Dipole moments INvestigation, https://aladdin.web.cern.ch/) è un esperimento compatto a bersaglio fisso proposto per LHC, concepito per ottenere misure di precisione senza precedenti dei momenti di dipolo magnetico (MDM) ed elettrico (EDM) dei barioni con charm. Il suo design innovativo sfrutta la deviazione dei protoni provenienti dall’alone del fascio...
Il bosone W è la particella mediatrice dell'interazione debole carica. La sua massa, m(W), è prevista dal modello standard (SM) della fisica delle particelle con una precisione di 6 MeV, circa 80 ppm. Tuttavia, nuove particelle nei loop potrebbero alterare il valore di m(W). Pertanto, le misure dirette di m(W) servono sia come test della coerenza interna dello SM sia come potenziali finestre...
La determinazione precisa degli impulsi dei muoni è un input essenziale sia per le analisi di fisica che per le prestazioni del rivelatore nell'esperimento CMS. La traiettoria dei muoni nel tracciatore di CMS viene ricostruita utilizzando l'algoritmo del Kalman filter e l'allineamento dei sottomoduli del rivelatore, con un'incertezza sulla scala degli impulsi dei muoni di circa lo 0,1%. Si...
Lo studio di jet prodotti dall'adronizzazione di quark di sapore beauty e charm è interessante sia dal punto di vista teorico, in quanto problema multi-scala in cromodinamica quantistica (QCD), che sperimentale, poiché stati finali chiave al LHC - Higgs, top, particelle BSM, etc. - vengono identificati tramite essi. Questo contributo presenta recenti studi fenomenologici mirati a comprendere...
L'identificazione dei jet contenenti adroni con quark $b$ è fondamentale per molte analisi di fisica a LHC, comprese le misure che coinvolgono bosoni di Higgs o quark top, e per la ricerca di fisica oltre il Modello Standard. In questo contributo verranno presentati i più recenti miglioramenti nella capacità degli algoritmi della Collaborazione ATLAS di separare i $b$-jet dai jet originati da...
SND@LHC è un esperimento di nuova concezione, progettato per studiare i neutrini prodotti in laboratorio a LHC, nell'intervallo di energia del TeV finora inesplorato. È installato a 480 m dal punto di collisione protone-protone IP1 nel tunnel secondario TI18, dove arrivano solo muoni, neutrini e eventuali Feebly Interacting Particles, nell'intervallo di pseudo-rapidità tra 7.2 e 8.6. Il...
La scoperta delle oscillazioni dei neutrini implica masse non nulle degli stessi, difficilmente giustificabili in modo naturale attraverso un semplice accoppiamento di Yukawa Modello Standard (MS) al campo di Higgs.
Un interessante scenario di fisica oltre il MS è fornito dal Modello Left-Right Simmetrico (LRSM). In questo modello, la parità viene rotta spontaneamente e la massa di Majorana...
Si presentera' la misura differenziale di H+jet nel canale di decadimento WW utilizzando dati di CMS nel full-run2. Le misure presentate sondano la natura CP degli accoppiamenti del bosone di Higgs ai quark. È stato utilizzato un nuovo approccio, sfruttando la rete neurale adversarial, per ridurre al minimo la dipendenza del modello dalla misurazione e consentire la reinterpretazione. Sono...
Protons and neutrons are the building blocks of atomic nuclei. Understanding their internal structure is crucial for addressing fundamental questions in physics and interpreting phenomena, such as the high energy scattering processes currently under study at the LHC.
Despite significant progress throughout the years, many fundamental questions remain unanswered: where does the mass of the...
L’osservazione di coppie di bosoni di Higgs è un passo fondamentale per la comprensione del modello di rottura spontanea di simmetria elettro-debole in quanto rappresenta il metodo più diretto per stimare il termine cubico del potenziale di Higgs, responsabile dell’auto-accoppiamento tri-lineare del bosone ($\lambda_{HHH}$).
Questa presentazione discuterà l’attuale stato e le prospettive...
The ICARUS experiment is part of the Short-Baseline Neutrino (SBN) program at Fermilab. The main goal of the experiment is to investigate the possibility of sterile neutrinos in the O(1 eV) mass region and provide clarification of the anomaly detected from the Liquid Scintillator Neutrino Detector (LSND) and MiniBooNE experiments.
The ICARUS-T600 detector is a Liquid Argon Time Projection...
Uno dei temi di ricerca più complessi su cui l'esperimento ATLAS sta attualmente lavorando, e che continuerà a esplorare nella prossima era dell'LHC, è la misura dei couplings di Yukawa H → bb e H → cc. Il canale più sensibile per queste misure è quello in cui il bosone di Higgs viene prodotto in associazione con un bosone W/Z. L'identificazione dei jet originati da quark b e c è di...
I processi fisici con stati finali con uno o più leptoni tau rivestono un ruolo rilevante in molte analisi del programma di fisica dell’esperimento ATLAS al Large Hadron Collider. L’utilizzo dei canali adronici, in cui leptoni tau decadono in pioni carichi e/o neutri, consente di sfruttare l’elevata statistica associata a questo tipo di decadimenti, ma allo stesso tempo richiede di stimare con...
Le misure della produzione di un bosone W o Z in associazione con b-jets (W/Z+b-jets) in collisioni protone-protone ad LHC contribuiscono a migliorare la comprensione della QCD perturbativa e della struttura del protone. Inoltre, tali misure costituiscono un input prezioso per il miglioramento delle simulazioni Monte Carlo usate per stimare il fondo W/Z+b-jets in misure del bosone di Higgs ed...
In high-energy physics experiments like the Compact Muon Solenoid (CMS) at the Large Hadron Collider (LHC), ensuring data quality is crucial for accurate physics analyses. Traditional methods for data quality monitoring (DQM) rely heavily on manual inspections, which can be time-consuming and prone to human bias. To address these challenges, we explore the application of unsupervised machine...
Il lavoro descrive un algoritmo basato su Reti Neurali Ricorrenti (modello VBF-RNN) sviluppato per esplorare la topologia VBF(/VBS). Partendo dal lavoro pionieristico realizzato per la ricerca di risonanze semi-leptoniche VV nell’intero Run-2 ([Eur. Phys. J. C 80 (2020][1]) 1165), questo strumento ha dimostrato di migliorare significativamente la procedura precedentemente utilizzata per...
L'identificazione di quark di sapore b che adronizzano in jet, ovvero il b-jet tagging, è fondamentale per gli esperimenti al LHC. La collaborazione ATLAS utilizza complessi algoritmi di apprendimento automatico basati su graph neural-networks. Gli studi presentati in questo lavoro mirano a integrare gli algoritmi attuali, caratterizzati da ottime prestazioni in termini di efficienza sul...
Molti modelli che cercano di estendere il Modello Standard (MS) predicono l'esistenza di particelle pesanti a lunga vita media. Particelle cariche di massa superiore a 200 GeV e con vita media di 10 ns o più possono essere rilevate da ATLAS sfruttando il segnale di ionizzazione anomalo nei vari rivelatori, o misurando il loro tempo di volo verso il calorimetro o lo spettrometro per muoni. Una...
Il talk verterà sulla ricerca del fotone oscuro (yD) prodotto dal decadimento del bosone di Higgs in alcuni modelli di fisica oltre il Modello Standard, usando i dati raccolti dall'esperimento ATLAS durante il Run 3 di LHC. Il canale di ricerca è il decadimento dell'Higgs in un fotone e un fotone oscuro, la cui segnatura è il momento trasverso mancante. L'analisi si propone di indagare il...
DUNE (Deep Underground Neutrino Experiment) è un esperimento di oscillazione dei neutrini di futura generazione a baseline lunga. Tra i suoi principali obiettivi di fisica ci sono la possibile misura della violazione CP, e la determinazione del segno della differenza di massa $∆m_{13}^2$, cruciale nella comprensione dell’ordinamento delle masse dei neutrini.
DUNE utilizzerà un Far Detector...
La ricerca del processo di produzione di coppie di bosoni di Higgs in collisioni protone-protone ($pp\to HH$) è direttamente sensibile all’accoppiamento trilineare del bosone di Higgs con sé stesso - e dunque alla forma del potenziale di Higgs, alla base della teoria elettrodebole nel Modello Standard. Con un branching ratio di circa il 7% ed una contaminazione di fondo relativamente piccola,...
