Producción de dos bosones W+W- en colisiones protón-protón a una energía de centro de masas de [raíz cuadrada] s = 13 TeV con el detector CMS del LHC

• Autores: Pedro José Fernández Manteca
• Directores de la Tesis: Rocío Vilar Cortabitarte (dir. tes.), Alicia Calderón (codir. tes.)
• Lectura: En la Universidad de Cantabria ( España ) en 2022
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • W+W- boson pair production in proton-proton collisions at center-of-mass energy of [raíz cuadrada] s = 13 TeV with the CMS detector at the LHC
• Tribunal Calificador de la Tesis: Guillelmo Gomez Ceballos Retuerto (presid.), Celso Martínez Rivero (secret.), Niki Saoulidou (voc.)
• Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Ciencia y Tecnología por la Universidad de Cantabria
• Materias:
  • Física
    • Nucleónica
      • Física de partículas
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en:  TESEO  UCrea 
• Resumen
  • español

    A measurement of the W+W- boson pair production cross section in proton-proton collisions at a center-of-mass energy of 13 TeV is presented. The data used in this study are collected with the CMS detector at the LHC, corresponding to an integrated luminosity of 35.9 fb-1. The W+W- candidate events are selected by requiring two oppositely charged leptons. The total W+W- production cross section measurement has been 117.6 ± 6.8 pb, which agrees well with the theoretical prediction. Fiducial cross sections and differential cross sections are also reported, which also agree well with the theoretical prediction. Finally, constraints on the dimension-6 operators in the context of an effective field theory are derived. This analysis provides some of the strongest constraints compared with previous results.A search for dark matter in proton-proton collisions at a center-of-mass energy of 13 TeV is performed using events with a W+W- boson pair and large missing transverse momentum. The data used in this study are collected with the CMS detector at the LHC, corresponding to an integrated luminosity of 137 fb-1. The W+W- candidate events are selected by requiring two oppositely charged leptons. No significant excess over the expected Standard Model prediction is observed. Limits are set on dark matter production in the context of the dark Higgs simplified model, with a dark Higgs mass above the W+W- pair mass threshold. The results presented correspond to the first measurement carried out in the CMS experiment using this novel interpretation. Deep learning techniques are applied to estimate the transverse momentum of highly energetic muons in the CMS detector. The main goal of these studies is to improve the results of the current procedure, and if so, consider including these types of methodologies in the future data taking of the experiment. The preliminary results obtained, based on simulation, show an improvement of about 25% in the resolution of the transverse momentum for muons with 1500 < pT < 2500 GeV and |eta| < 0.9.

  • English

    Se presenta la medida de la sección eficaz de producción de un par de bosones W+W- en colisiones protón-protón a una energía de centro de masas de 13 TeV. Los datos analizados en este estudio han sido recogidos por el detector CMS del LHC, y se corresponden con una luminosidad integrada de 35.9 fb-¹. Los eventos candidatos se seleccionan requiriendo dos leptones con carga opuesta. Se mide una sección eficaz de producción total de 117.6 ± 6.8 pb, que acuerda bien con la predicción teórica. También se hacen medidas de las secciones eficaces fiduciales y diferenciales, que acuerdan bien con las predicciones teóricas. Finalmente, se obtienen límites en los operadores de dimensión-6 en el contexto de la teoría de campo efectivo. Este análisis proporciona algunos de los límites más fuertes en dichos operadores comparando con resultados previos. Se realiza una búsqueda de materia oscura en colisiones protón-protón a una energía de centro de masa de 13 TeV usando eventos con un par de bosones W+W- y una gran cantidad faltante de momento transverso. Los datos usados en este estudio han sido recogidos por el detector CMS del LHC, y se corresponden con una luminosidad integrada de 137 fb-¹. Los eventos candidatos se seleccionan requiriendo dos leptones con carga opuesta. No se observa ningún exceso significativo de los datos sobre las predicciones del Modelo Estándar, por lo que se obtienen límites en la producción de materia oscura en el contexto del modelo simplificado de Higgs oscuro, con una masa para el bosón de Higgs oscuro por encima de la masa umbral del par W+W-. Los resultados presentados se corresponden con la primera medida realizada por el experimento CMS usando esta nueva interpretación. Se aplican técnicas de aprendizaje automático profundo para estimar el momento transverso de muones altamente energéticos en el detector CMS. El objetivo principal de estos estudios es mejorar los resultados del procedimiento utilizado actualmente, y de ser así, considerar incluir este tipo de metodologías en la futura toma de datos del experimento. Los resultados preliminares, basados en simulación, muestran una mejora de aproximadamente un 25% en la resolución de la asignación de momento