Sommario della
sessione EW
R. Chierici, P. Gambino
IFAE, Lecce, 26/4/03
P. Gambino, “Sommario della sessione EW”, IFAE, 26/4/03
Non c’e’ trippa
per gatti!
●Nulla di nuovo sotto il sole, il MS imperversa
●Ci attende un duro lavoro
P. Gambino, “Sommario della sessione EW”, IFAE, 26/4/03
Struttura della sessione
•
LEP, SLC,
Tevatron (run I)
–
–
–
–
–
•
Tevatron (run II)
– A. Sidoti (top e Higgs)
– G. Manca (altre misure elettrodeboli)
– C. Carloni (correzioni di QED per mW)
•
(g-2)
– G. Rodrigo (ritorno radiativo)
– F. Nguyen (misure di R(s))
– G. Colangelo (contributi adronici sotto il GeV)
•
Futuro
–
–
–
–
–
–
P. Azzurri (4f e accoppiamenti di gauge)
F. Cossutti (mW)
V. Ciulli (asimmetrie di leptoni e quark)
C. Mariotti (limiti diretti sull’Higgs)
G. Degrassi (fit elettrodebole)
T. Boccali (fisica elettrodebole a LHC)
M. Paganoni (fisica elettrodebole a LC)
F. Piccinini (fisica dell’Higgs)
E. Accomando (calcoli per i 6 fermioni)
S. Uccirati (metodi per calcoli multi-loop)
L. 32 (Sudakov elettrodeboli)
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ee4f
Precisione sperimentale
1% (0.65% stat+0.90% syst)
Test delle correzioni O()
(incertezza teorica <0.5%)
Altri processi 4f e GC verificati al <10%
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mW a LEP e run I
New since
summer 2002
mW-79 MeV
mW-35 MeV
mW (qqqq – qql) = +22  43 MeV
LEP: maggiore sistematica FSI -> 4q ha un peso basso nella combinazione
mW (world) = 80.426  0.034 GeV
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Ricerca Higgs: cosa vedono i 4 esperimenti
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Limite combinato
Exp
ALEPH 113.5
DELPHI 113.3
L3
112.4
OPAL
112.7
LEP
4-jets
l++t
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Obs
111.5
114.1
112.0
112.7
115.3 114.4
114.5 113.3
114.2 114.2
Ricerca indiretta dell’Higgs
In a way, MH parametrizza la nostra ignoranza
del meccanismo di rottura di simmetria
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NuTeV e il sonno del Degrassi
Perche’ le 3 di NuTeV NON disturbano il sonno a Peppe D.?
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Ma il fit del MS e’ buono o no?
No NuTeV
2% prob
Un raffreddore: va visto nel contesto
Chiara indicazione per Higgs leggero,
forti constraints a nuova fisica
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Asimmetrie di leptoni e quark
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The Chanowitz argument
L’argomento di C. non e’ sbagliato!
E’ solo debole: 8% e’ troppo poco
to claim new physics
Importanza cruciale
di mtop, vediamo che
succede a RunII
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Sezione d’urto tt a Run II
Integrated Luminosity
8000.00
200.00
180.00
7000.00
Run I CDF
combined
Run II (Lept+Jet)
-1
140.00
5000.00
120.00
100.00
4000.00
80.00
3000.00
60.00
2000.00
40.00
1000.00
20.00
0.00
0.00
1
6
11
16
21
26
31
36
41
46
51
56
61
66
71
76
81
86
91
96
101
Week #
Weekly Integrated Luminosity
(CDF)
Dilepton
Lept+Jet
6.7
Mtop=175 GeV/c2
s=1.96 TeV
σ  8.4 4.5
3.7 (stat)
Run(II)
Run Integrated Luminosity
13.2 ± 5.9stat ± 1.5syst
5.3 ± 1.9stat ± 0.8syst
Theory (NLO)
MTop
Run Integrated Luminosity (pb )
-1
Weekly Integrated Luminosity (nb )
160.00
6000.00
5.3
3.5
+0.71
-0.88
(syst)  0.8 (lumi) pb (D0)
=171.213.49.9 GeV
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Sezioni d’urto W, Z
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Prospettive del Run II per t,W e H
mW
MT  2p p (1  cos(    ))
l 
T T
Targets:  MW
l

challengin
g
~30MeV
 Mtop ~3 GeV
•gg->H
•Huge background for
H->bb (may be H->tt/WW)
•Associated Production (HW/HZ)
with H->bb
Most promising channel
Subject to a critical re-evaluation
based on RunII experience!!!
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MW a RunII e oltre: sistematiche
Alcune sistematiche quasi irrilevanti a RunI diventano importanti a RunII
Un salto di qualita’ e’ necessario
● full O() EW corr OK
● final state phot. corr.dominant
● shift MW by 65-170 MeV
● HO QED uncertainty ~10-20 MeV
● Parton Shower method used by Carloni et al
● shifts below 10 MeV
● RunI estimate of PDF uncertainty ~15MeV
● was it realistic?
● sensitivity to PDF should be smaller at Run II
(better angular coverage)
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Perche’ ci interessa (ancora) R(s)?
85% del contr
Adronico al g-2
viene dalla regione
sotto il GeV
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Il ritorno radiativo
Phokhara 2.0
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Daphne vs B factories
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CMD2 & primi risultati di Kloe
r-w interference
2
Fπ (M 2ππ ) 
2
dσ oss
ππγ (M ππ )
H(M 2ππ )
|Fp|2
Il ritorno radiativo offre diversi vantaggi
Ed e’ for free. Nel futuro prossimo testera’
Lo scan in e+e- e lo completera’
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Mpp2(GeV2)
L’ottovolante del (g-2)
Ogni anno qualche  in piu’ o in meno…
>>
>>
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Possibili miglioramenti
Colangelo et al. :analiticita’ e simmetria chirale
Possono aiutare a parametrizzare Fp(s) aumentando
la precisione dell’integrale dispersivo del 50%
nella regione sotto 1GeV
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Misure EW a LHC dominate da sistematiche
Energi
a
Lumin.
cm-2s-1
Luminosità
int. primo
anno
TeVatron
2 TeV
4-10x1031
0.3 fb-1
LHC(low lumi)
14 TeV
2x1033
10 fb-1
LHC(high lumi)
14 TeV
1034
100 fb-1
• Calibrazione assoluta dell’impulso di leptoni
– errore dominante a Tevatron per mW,
probabilmente lo sarà anche a LHC
– riguarda la intercalibrazione di tutti i detector
(tracker-mu per , tracker-ecal per e)
•a LHC 107 Zl+l- l’anno
•mZ~mW da cui errore piccolo di
estrapolazione (Tevatron usa
J/Y l+l-)
•scala nota al meglio di 0.02%
(10 MeV per leptone da 50 GeV)
•usare Wjet jet come sample
di calibrazione, 106 l’anno
• Calibrazione assoluta dell’energia dei jet
– errore importante per mt in ttN jets+X
•una calibrazione all’1% è
realistica, e più complicata per i
jet da quark b
• Luminosità assoluta
•TOTEM, sezioni d’urto di
processi noti (QED, Z, W)
– richiede buoni algoritmi di energly-flow, e
quindi integrazione tracker-calorimetri
– Goal è il 5%
– Importante per esempio per la misura dei rate
di Drell-Yan
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e
W
mt e mW a LHC
jet
jet
beam line
u
mWT  2 plT pT 1  cos  

b-jet
~30%
W
W
t
l
b-jet
t
Sorgente di
incertezza
errore su mt (GeV)
Statistica
0.1
calib. dei jet da
quark leggeri
0.3
calib. dei jet da
quark pesanti
0.7
ISR e FSR
1.5
Totale
<2 GeV
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Altre misure EW a LHC
• misure di precisione delle proprietà del top:
– Vtb: BR(tbX), sezione d’urto (tt): misurabile ~10%
– FCNC, single top production, coupling Htt
• Il bosone di Higgs:
– Rivelazione diretta a seconda
della sua massa
– Misura di H al ~10%
– Misure degli accoppiamenti al
– 10-25% per un Higgs leggero
+ asimmetrie, gauge couplings, D-Y,…
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Linear collider
LC: diverse configurazioni, con polariz
•GigaZ ad alta statistica (Rb, sinW)
•Soglia WW
•Alte energie (t,H,NP)
mt=100-200MeV
mW=6MeV
(sin2W)=1.3 10-5
Saremo in grado di sfruttare
questa precisione?
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Nuove tecnologie teoriche
Calcoli a multiloop: grandi problemi, molta attivita’,
qualche novita’ (per es. metodi semianalitici
basati sul teorema di Bernstein-Tkachov,
gruppo di Torino) Calcoli automatici a 2loop
rimangono un obiettivo lontano
Calcoli per processi a molti fermioni/molti jets:
per VV->VV scattering (Accomando et al), per i
fondi della ricerca di Higgs (ALPGEN Coll)…
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CONCLUSIONE
GRAZIE A TUTTI I PARTECIPANTI
PER L’IMPEGNO E LA COMPETENZA
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Banda blu e Degrassi plot
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