Suche nach anomaler Produktion von

1. Top-Quarks im Prozess Suche nach anomaler Produktion von mit dem CDF II Experiment Thorsten Chwalek, Dominic Hirschbühl, Jan Lück, Thomas Müller, Adonis Papaikonomou, Thomas Peiffer, Manuel Renz, Georg Sartisohn, Irja Schall, Wolfgang Wagner, Jeannine Wagner-Kuhr Institut für Experimentelle Kernphysik Universität Karlsruhe (TH) DPG - Frühjahrstagung 7. März 2008

2. Suche nach anomaler Produktion von Top-Quarks im Prozess mit dem CDF II Experiment Anomale FCNC als Fenster zu neuer Physik FCNC: Flavor-ändernde Neutrale Ströme • stark unterdrückt im SM (GIM-Mechanismus) • signifikant in Erweiterungen des SM (z.B. SUSY) • jedes Signal weist auf neue Physik hin hier speziell: effektive Theorie: Konzept: Suche nach anomaler Produktion aber Analyse über SM-Zerfallsignature

3. 14.7pb Suche nach anomaler Produktion von Top-Quarks im Prozess mit dem CDF II Experiment Motivation – Ergebnisse früherer schnittbasierten Analyse Ausgeschlossener Bereich mit 162 pb-1 CDFII Daten Bereich, in dem gleichzeitig die anomale Produktion und der SM-Zerfall signifikant sind Institut für Experimentelle Kernphysik Universität Karlsruhe (TH)

4. Suche nach anomaler Produktion von Top-Quarks im Prozess mit dem CDF II Experiment Das CDF II Experiment Jet COT-Bild wird Weggelassen, CDF nach ‚Thorsten‘s‘-Prinzip Elektron Ös = 1.96 TeV Simulation des anomalen Prozesses Institut für Experimentelle Kernphysik Universität Karlsruhe (TH)

5. Suche nach anomaler Produktion von Top-Quarks im Prozess mit dem CDF II Experiment Datenanalyse SELEKTION: • genau 1 isoliertes Lepton mit • fehl. Transversalenergie: • genau 1 identifizierter b-Jet mit Sekundärvertex mit und • [QCD veto] • [lepton cut] Jet Elektron anomaler Prozess Institut für Experimentelle Kernphysik Universität Karlsruhe (TH)

6. Suche nach anomaler Produktion von Top-Quarks im Prozess mit dem CDF II Experiment Datenanalyse - Erwartung Untergrund-Prozesse: Ereignisse: SM-Top ( W+HF ( Di-Boson ( mistags (fehlident. W+leichte Jets) Z+Jets non-W (QCD Multi-Jet Produktion) Totaler Untergrund Beobachtet in 2.2 fb-1 Daten ) Die Zahlen kommen noch… ) ) non-Top anomaler Prozess (für σano = 1pb) Institut für Experimentelle Kernphysik Universität Karlsruhe (TH)

7. Suche nach anomaler Produktion von Top-Quarks im Prozess mit dem CDF II Experiment Datenanalyse – NN training • 18 wichtigste Variablen: • M_lnub • NNbtag • Pt_W • CosThetaLepBeam • Q Eta Ano • Pt_b • Eta loose j1 • Mt_W • MET_Sig • rapidity_lnub • Pt_lnub • CosTheta • Pt_lep • CosWtop • Mt_lnub • sphericity • sHat_anoTop • Et_jet1 • training mit anoTop sample (TopReX) • #Variablen: 18 • 3  ; 100 Iterationen ; 50-50 (Sign.-Untergr.) Institut für Experimentelle Kernphysik Universität Karlsruhe (TH)

8. KS, chi^2-Werte, fallen weg • 2.2fb-1 plots

9. KS, chi^2-Werte, fallen weg • 2.2fb-1 plots

10. 2.2fb-1 plots Zoom im letzten bin:

11. Suche nach anomaler Produktion von Top-Quarks im Prozess mit dem CDF II Experiment Zusammenfassung • erste direkte Suche nach anomaler Produktion einzelner Top-Quarks im Prozess obere Grenze auf bzw. auf die anomale Kopplungskonstante • aktuelle Analyse mit realistischer Simulation vom anomalen Prozess, 2.2fb-1 Daten und Neuronalen Netzen vielversprechend • Ausblick: - Optimierung des ‚NN-training‘ - enentuell weitere geeignete Trennvariablen ausprobieren für 162 pb-1 von CDF II Daten gesetzt Institut für Experimentelle Kernphysik Universität Karlsruhe (TH)

12. - Backup Folien - Institut für Experimentelle Kernphysik Universität Karlsruhe (TH)

13. Suche nach anomaler Produktion von Top-Quarks im Prozess mit dem CDF II Experiment Anomale FCNC als Fenster zu neuer Physik ZERFALL: SMdominant PRODUKTION: const. für : BR(tbW)>>BR(t ug) σanosignifikant Institut für Experimentelle Kernphysik Universität Karlsruhe (TH)

14. Suche nach anomaler Produktion von Top-Quarks im Prozess mit dem CDF II Experiment Top-Quark Produktion auf Parton-Niveau (MC) s-Kanal t-Kanal Paar-Produktion anomaler Prozess

15. s-Kanal : Down-Quark t-Kanal : Bottom-Quark ano-Top : Gluon : s-Kanal : Up-Quark t-Kanal : Up-Quark ano-Top : Up-Quark : Impulsanteile der Partonen (pp) Suche nach anomaler Produktion von Top-Quarks im Prozess mit dem CDF II Experiment Top-Quark Produktion auf Parton-Niveau (MC) Institut für Experimentelle Kernphysik Universität Karlsruhe (TH)

16. Suche nach anomaler Produktion von Top-Quarks im Prozess mit dem CDF II Experiment Top-Quark Produktion auf Parton-Niveau (MC) Charakteristische Verteilungen des anomalen Prozesses Leptonladung × Pseudorapidität des Top-Quarks 21 Prozess, Gluonabstr. Transversalimpuls des Top-Quarks Institut für Experimentelle Kernphysik Universität Karlsruhe (TH)

17. 18 most significant variables: • (in order of significance) • M_lnub • NNbtag • Pt_W • CosThetaLepBeam • Q Eta Ano • Pt_b • Eta loose j1 • Mt_W • MET_Sig • rapidity_lnub • Pt_lnub • CosTheta • Pt_lep • CosWtop • Mt_lnub • sphericity • sHat_anoTop • Et_jet1 Single Top meeting 12/06/07IEKP Universität Karlsruhe (TH)

18. Top-Massen-Verteilung für Suche nach anomaler Produktion von Top-Quarks im Prozess mit dem CDF II Experiment Datenanalyse Ausschlußgrenzen ausgeschlossener Überschuss Likelihood Fit obere Grenze: Institut für Experimentelle Kernphysik Universität Karlsruhe (TH)

19. Suche nach anomaler Produktion von Top-Quarks im Prozess mit dem CDF II Experiment Datenanalyse • Rekonstruierte • Top-Masse als • Diskriminante • 162 pb-1 CDF II Daten Institut für Experimentelle Kernphysik Universität Karlsruhe (TH)