Диссертация

Диссертационная работа посвящена исследованию парного рождения Z-бозонов в их распадах на четыре лептона в эксперименте CMS на Большом Адронном Коллайдере (БАК). Сечение такого процесса на несколько порядков ниже, чем сечение рождения отдельных Z бозонов, и его исследование в протон-протонных соударениях на достаточной статистике стало возможно только с запуском БАК. Процесс ZZ рождения представлет особенный интерес, так как это один из каналов распада в котором был обнаружен бозон Хиггса, новый бозон, который был предсказан в рамках Стандартной модели, и который не был обнаружен до запуска БАК. В качестве лептонов в конечных состояниях в данном исследовании могут выступать электроны, мюоны и тау-лептоны, в их адронных или лептонных распадах. Рассматриваются особенности восстановления тау лептонов в их адронных распадах и применение разработанного для этого алгоритма на примере измерения инклюзивного рождения Z бозонов в распадах на два тау лептона. Pазработанные методики используются для измерения ZZ состояний. ZZ состояния измеряются во всем кинематически доступном диапазоне дибозонных масс от 70 до 1000 ГэВ для трех энергий протон-протонных соударений в системе центра масс: 7, 8 и 13 ТэВ. Обсуждается резонансное и нерезонансное рождение ZZ состояний, проводится сравнение с теоретическими моделями. Проводится поиск новых состояний для масс до 1 ТэВ и поиск аномальных нейтральных трехбозонных вершин. Разработанные подходы для измерения тау-лептонов, оценки фоновых событий и контроля качества триггеров в набираемых данных получили широкое распространение в эксперименте CMS. Полученные физические результаты и разработанные методики имеют большое фундаментальное и практическое значение.