Proposte di tesi: analisi di fisica
La scoperta del bosone di Higgs chiude solo il primo capitolo sull'esplorazione del meccanismo che porta alla rottura della simmetria elettrodebole e all'acquisizione della massa da parte delle particelle fondamentali. In uno scenario in cui quasi tutta la fenomenologia predetta dal Modello Standard è stata testata e misurata, il meccanismo della rottura della simmetria elettrodebole rimane comunque inesplorato nella sua parte più intima, e l'indagine di questi aspetti sarà sicuramente uno degli ambiti di maggior interesse per la fisica delle alte energie del prossimo futuro.
Il gruppo di CMS Torino ha una tradizione consolidata nello studio della rottura della simmetria elettrodebole, che ha da sempre visto anche il coinvolgimento di diversi teorici presenti in dipartimento. In particolare lo studio degli stati finali con 4 leptoni carichi, fondamentale per la scoperta del bosone di Higgs, è un canale che in cui il gruppo di Torino ha sempre avuto un ruolo di leader. Lo studio della rottura della simmetria elettrodebole non si limita alla sola analisi di processi che prevedono la produzione del bosone di Higgs, ma coinvolge più in generale processi mediati dall'interazione di bosoni vettori. Lo studio di eventi con leptoni nello stato finale si presta molto bene allo studio di tutti gli aspetti della rottura della simmetria elettrodebole, perciò sono disponibili molte tesi di alto profilo, indipendenti ma strettamente connesse tra di loro.
L'attività tipicamente si svolge presso il Dipartimento di Fisica/sezione INFN di Torino, ma in collaborazione con gruppi internazionali. Nelle tesi magistrali è prevista la possibilità di lavorare per alcuni periodi al CERN.
Misura dell’auto-accoppiamento del bosone di Higgs nel canale H→ZZ→4l
Misura con i dati di CMS a LHC dell’accoppiamento del bosone di Higgs con se stesso (vertice H→ HH). Nuovi sviluppi teorici mostrano come sia possibile utilizzare il decadimento H→ZZ→4l per effettuare questa misura. Il progetto consiste nel design completo dell’analisi dalla selezione degli eventi, all’interpretazione statistica del risultato.
🎓 Tipo di tesi
- Magistrale
🏷 Tipologia argomento
- Analisi dati
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Studio delle proprietà del bosone di Higgs nel canale H→ZZ→4l
La tesi prevede lo sviluppo dell’analisi del bosone di Higgs nel canale H→ZZ→4l per l’esperimento CMS a LHC. Il canale H→ZZ→4l è tra i più precisi in assoluto e visto che CMS ha recentemente iniziato un nuovo periodo di presa dati la struttura dell’analisi deve essere innovata e migliorata per adattarsi alle nuove condizioni sperimentali.
🎓 Tipo di tesi
- Triennale o magistrale
🏷 Tipologia argomento
- Analisi dati
📨 Contacts
Studio di processi di scattering di bosoni vettori
L'analisi dello scattering di bosoni vettori permette di studiare la rottura della simmetria elettrodebole in un modo modello-indipendente. Per alte energie nel centro di massa, i processi che sono mediati dall'interazione di bosoni elettrodeboli sono predetti violare l'unitarietà, nel caso in cui il bosone scalare appena scoperto non sia realmente il bosone di Higgs. Lo studio di questi processi permette di capire intimamente la rottura della simmetria elettrodebole. Siccome differenti stati finali sono sensibili a differenti interazioni bosone-bosone, sono disponibili analisi in più canali.
🎓 Tipo di tesi
- Triennale o magistrale
🏷 Tipologia argomento
- Analisi dati
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Misura della sezione d’urto di produzione di multi bosoni
Grande importanza ai fini della comprensione della rottura della simmetria elettrodebole avrà l'analisi delle interazioni dei bosoni di gauge, e in particolare dei loro accoppiamenti quartici. Queste interazioni emergono naturalmente dalla lagrangiana del Modello Standard, dove compaiono vertici a tre bosoni e vertici a quattro bosoni la cui misura ad oggi o manca del tutto oppure difetta di precisione statistica. Lo studio di queste interazioni fornisce un test importante per il Modello Standard poiché potrebbe portare a un'ulteriore conferma del modello oppure dare indicazioni sull'esistenza di nuovi fenomeni a energie maggiori. A livello sperimentale i processi che permettono l'analisi degli accoppiamenti dei bosoni di gauge sono accessibili tramite lo studio di stati a multi-bosoni, in particolare questa tesi si prefigge lo scopo di studiare la produzione di tre bosoni elettrodeboli utilizzando i dati di CMS.
🎓 Tipo di tesi
- Triennale o magistrale
🏷 Tipologia argomento
- Analisi dati
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Studio degli effetti cinematici anomali nei processi di produzione di tre bosoni
Gli accoppiamenti tra bosoni vettori potrebbero nascondere effetti di nuova fisica non ancora osservata agli esperimenti di LHC. Questa tesi si prefigge l’obiettivo di studiare a livello generato gli effetti che eventuali accoppiamenti anomali produrrebbero nelle variabili cinematiche delle particelle rivelabili dagli esperimenti ad LHC, modellizzandol attraverso le Effective Field Theories (EFT).
🎓 Tipo di tesi
- Triennale o magistrale
🏷 Tipologia argomento
- Fenomenologia
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Misura di Higgs→φ/ρ+γ ad alta luminosità
Proiezioni delle attuali ricerche sul decadimento Higgs in mesone e fotone ad alta luminosità raccolta dall’esperimento CMS a LHC, per valutare il potenziale di scoperta.
🎓 Tipo di tesi
- Triennale
🏷 Tipologia argomento
- Analisi dati
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Ricerca del decadimento Z→φ/ρ+γ
Ricerca con i dati di CMS a LHC del decadimento raro del bosone Z in un mesone e un fotone, mai osservato prima. Il progetto consiste nel design completo dell’analisi dalla selezione degli eventi, all’interpretazione statistica del risultato.
🎓 Tipo di tesi
- Magistrale
🏷 Tipologia argomento
- Analisi dati