CMS上矢量玻色子熔合(VBF)过程的测量

The high energy and high luminosity of the CERN Large Hadron Collider (LHC) makes it possible to measure the Standard Model (SM) predicted Electroweak Vector-Boson-Fusion (EWK VBF) processes, which are novel and crucial for further test on the Standard Model and constraining anomalous quartic gauge boson couplings (aQGC), and can provide important input information for VBF Higgs property measurement and new Physics searches. Our group has proposed and joined relevant works in CMS from the early page and made significant contributions. Based on previous experiences, with the Run1 8TeV data or Run2 data to be taken from 2015, we will focus mainly on the following points: (1) Measuring VBF W+2Jets process and study the central Jet activity; (2) Measuring VBF W/Z γ+2Jets productions and constraining anomalous WWγγ and WWZγ couplings. We expect to observe these processes for the first time ever in the world and give the most stringent limits on aQGC. To benefit these physics analyses, we will also try to contribute inside CMS on the trigger, reconstruction and identification of the Physics Objects including jets, electrons and photons, etc.

大型强子对撞机(LHC)的高能、高亮度，使得测量标准模型(SM)所预言的电弱矢量玻色子熔合(EWK VBF)产生过程成为可能。相关研究对于进一步验证标准模型，探索反常四规范玻色子耦合(aQGC)具有重要意义；并且可为VBF Higgs性质测量及利用VBF寻找新物理提供重要的输入信息。本研究组在CMS实验中较早地提出相关物理分析并做出了重要的贡献。在已有工作基础上，利用LHC 2012年8TeV对撞及2015年升级后CMS实验所取的数据，我们的研究重点将主要包括：(1) VBF W/Z+2Jets过程的测量及中心Jet性质的测量; (2) VBF W/Z γ+2Jets的测量及对反常四规范玻色子耦合的限制。预期将在世界上首次观测到这些过程并对aQGC给出世界领先的限制。此外，针对这些物理分析，我们也将在CMS实验组有关喷注、电子、光子等物理对象的触发、重建、鉴别的软件发展方面做出应有贡献。

矢量玻色子熔合(VBF)及散射(VBS)过程目前已成为大型强子对撞机(LHC)实验的热点课题之一。VBF和VBS过程的产生截面较小，只有在高能高亮度的LHC上才能被观测到。相关研究可以用于深入检验标准模型，探索规范波色子非阿贝尔相互作用，具有重要的意义。本项目利用CMS 2012年收集的8TeV碰撞数据，首次观测了一批VBF和VBS过程。包括，(1) VBF W+2Jets过程，该过程是截面最大的VBF过程。我们以接近4倍标准偏差的敏感度首次观测了这个物理过程，并给出了测量截面的数值结果。(2) VBS W/Z+γ+2Jets，我们提出并负责了这两个物理分析, 以3σ的敏感度首次测量了这两个物理过程，并对反常四规范玻色子耦合给出了世界最强的一批限制。 此外，本项目还研究了其他相关课题，包括： (3) 我们首次提出并研究了VBS Same-Sign WWH过程，发现其对VVHH耦合可以提供很好的限制。(4) 利用机器学习方法改进了玻色子散射的纵向极化的测量敏感度，相比传统结果，灵敏度有了很大的提高。