Onderzoek naar de Higgs-koppelingen met zware b- en c-quarks voor nieuwe natuurkundige fenomenen

Na de ontdekking van het Higgs (H)-deeltje in 2012 is bevestigd dat de eigenschappen van het H-deeltje consistent zijn met die van het standaardmodel (SM). Verder zijn de afgelopen jaren de koppelingen ontdekt van een zware top quark en een bottom (b) quark met het H boson. De koppeling van de charm (c) quark met het H-boson moet nog worden ontdekt. We streven ernaar de b- en c-quarkkoppelingen met het H-boson te onderzoeken door het proces te bestuderen waarbij een top-quark-paar wordt geproduceerd samen met het H-boson dat vervalt als H->bb of H->cc. De belangrijkste obstakels komen voort uit de achtergrondprocessen van de productie van top-quark-paren in combinatie met quarks met een zware smaak, zoals b- of c-quarks, maar zonder het H-boson. Het is een hele uitdaging om die extra zware quarks te identificeren, b.v. b quarks vanwege het bestaan van twee b-quarks uit het verval van de top-quark zelf en c-quarks vanwege de moeilijkheden bij het taggen. In ons vorige project is een nieuwe deep learning-techniek ontwikkeld om dit probleem aan te pakken. In dit nieuwe project willen we deze techniek benutten door de kinematische eigenschappen van de twee extra b- of c-quarks te meten en te onderzoeken of er nieuwe fysische fenomenen ontdekt kunnen worden. De CMS-groep aan de Hanyang University heeft een belangrijke rol gespeeld bij de metingen van de productie van top-quarkparen in combinatie met aanvullende b-quarks en heeft hier expertise in. De groep van de Vrije Universiteit Brussel heeft expertise in het taggen van de heavy flavour quarks en ook in het meten van de productie van top-quark-paren met bijkomende c-quarks. Daarom is het doel van dit project om de expertise tussen beide groepen te overbruggen en zo een platform te creëren om nieuwe fysica te ontdekken in de koppelingen van H-boson aan zware quarks