TISB Firenze 15 – 16 Gennaio 2003 Ricerche di SUSY con CMS: alcuni commenti e idee… Alessia Tricomi Dipartimento di Fisica and INFN Catania.

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1 TISB Firenze 15 – 16 Gennaio 2003 Ricerche di SUSY con CMS: alcuni commenti e idee… Alessia Tricomi Dipartimento di Fisica and INFN Catania

2 Alessia Tricomi TISB - Firenze 15-16 Gennaio 2003 Where we are… Almost all studies done in mSUGRA framework Two different strategies: Explore the mass reach in the (m 0, m 1/2 ) plane Final states: E t miss + jets No lepton + E t miss + jets 1 l + E t miss + jets 2 l OS + E t miss + jets 2 l SS + E t miss + jets 3 l + E t miss + jets NEW Study a specific chain and reconstruct SUSY particles NEW Signal & Bkg simulation performed using ISAJET+PYTHIA To study the CMS capabilities to discover SUSY the fast MC package CMSJET has been used

3 Alessia Tricomi TISB - Firenze 15-16 Gennaio 2003 mSUGRA cross section For low m 1/2 value main contribution from In the domains with extremely high masses of associated production of with may dominate Main issue: search of strongly interacting sparticles

4 Alessia Tricomi TISB - Firenze 15-16 Gennaio 2003 Inclusive analyses Main strategy: try to look for an excess of events over SM bkg Apply kinematical cuts to distinguish signal from bkg E t miss,N jets,N b-jets,N iso-lep Final states: E t miss + jets No lepton + E t miss + jets 1 l + E t miss + jets 2 l OS + E t miss + jets 2 l SS + E t miss + jets 3 l + E t miss + jets Chosen criterion of signal observability Cuts optimized in order to maximize mSUGRA scenario: explored the CMS mass reach in the (m 0, m 1/2 ) plane for different tan values p-MSSM scenario: explored the CMS mass reach in the ( ) plane for different values

5 Alessia Tricomi TISB - Firenze 15-16 Gennaio 2003 CMS reach vs integrated luminosity Expected squark-gluino mass reach with CMS 1.5 – 1.8 TeV with 10 fb -1 2.3 – 2.5 TeV with 100 fb -1 2.6 – 3.0 Tev with 300 fb -1 2.8 – 3.2 TeV with 1000 fb -1 A 0 =0, tan =35, >0

6 Alessia Tricomi TISB - Firenze 15-16 Gennaio 2003 Un approccio diverso… Studi esclusivi: cercare di ricostruire le sparticelle a partire da una particolare catena di decadimento Proposed Post-LEP Benchmarks for Supersymmetry (hep-ph/0106204) Occorre selezionare dei punti di benchmark in cui effettuare la ricostruzione Sono stati proposti diversi benchmark points I più aggiornati hep-ph/0202233 tengono conto dei costraint LEP, b->s, a

7 Alessia Tricomi TISB - Firenze 15-16 Gennaio 2003 A GEANT picture of a SUSY event

8 Alessia Tricomi TISB - Firenze 15-16 Gennaio 2003 Ricostruzione di squark Al momento come ricostruzione esclusiva cè solo il lavoro di Massimiliano per sbottom e squark Ricostruzione solo a livello di fast simulation -> il prossimo step è passare ad ORCA p p b b Punti: B, G con l=e,

9 Alessia Tricomi TISB - Firenze 15-16 Gennaio 2003 First step: 2 0 l + l - 1 0 p p b b SUSY SUSY + SM 10 fb -1 Z+jet tt

10 Alessia Tricomi TISB - Firenze 15-16 Gennaio 2003 End-point Ricostruzione di sbottom, squark e gluini fatta studiando lend-point della distribuzione M ll con l = e, Per tan elevati il decadimento in domina e quindi occorre considerare questo canale Sempre per valori elevati di tan la produzione di 3 0 con 3 0 Z 0 1,2 diventa significativa (BR 30%)

11 Alessia Tricomi TISB - Firenze 15-16 Gennaio 2003 Tutto il regime a grandi tan (>10) è da studiare in dettaglio 3 0 Z 0 1,2 2 0 Z 0 1 2 Z 1 canali con chargini più difficili per la presenza di nello stato finale 2 0 h 0 1, h bb Tutti questi canali possono servire per studiare stand alone o combinati per ricostruire squark e gluini Possibili studi dellend-point Rate Z ll e sensibili a M 2

12 Alessia Tricomi TISB - Firenze 15-16 Gennaio 2003 Altri canali Stop Gabriele ha dimostrato che è possibile mettere in evidenza un eccesso di stop Nessuna ricostruzione esclusiva dello stop è stata finora effettuata Produzione diretta: Decadimenti in cascata da gluini: Ricostruzione difficile a causa dellalto fondo SUSY Sbottom Produzione diretta di sleptoni rate del processo e distribuzione in p T dei dileptoni informazioni sulla massa dello sleptone Coppia di leptoni SFOS acoplanari Grande E T miss

13 Alessia Tricomi TISB - Firenze 15-16 Gennaio 2003 Probability to find N b jets per mSUGRA event N 1 N 3 E T 50 GeV | |< 2.4

14 Alessia Tricomi TISB - Firenze 15-16 Gennaio 2003 Leptons in mSUGRA cascades

15 Alessia Tricomi TISB - Firenze 15-16 Gennaio 2003 Commenti finali… Sono solo alcune idee su possibili studi e ristrette volutamente al solo mSUGRA Ovviamente esistono mille altri canali/modelli su cui è stato fatto davvero poco Lidea è quella di considerare questa presentazione come un punto di partenza per una discussione Dai pochi esempi risulta chiaro limpatto di molti di questi canali su b-tau (btagging, tau tagging, jet reconstruction, etc.) Il mio messaggio: SUSY è un capitolo molto importante della fisica di CMS, cè molto da fare, ci sono molti canali che possono essere di interesse per il b-tau ma ci sono poche persone che ci lavorano…