Measurement of inclusive and differential cross sections for single top quark production in association with a W boson in proton proton collisions at ?s = 13 TeV

Resumen

El objetivo principal de esta tesis es el estudio de la producción conjunta de un quark top y un bosón W (proceso tW) usando los datos recogidos por el experimento CMS durante el Run-2 del LHC en colisiones protón-protón a una energía en el centro de masas de √s = 13 TeV y correspondientes a una luminosidad total integrada de 138 fb-1. Se ha determinado la sección eficaz inclusiva de este proceso, obteniendo un valor de 79.2 ± 0.9 (estad.) -8.0 +7.7(sist.) ± 1.2 (lumi.) pb. Se trata de medida más precisa hasta este momento del proceso tW con una incertidumbre total de solo el 10%. Esta sección eficaz experimental es compatible con las predicciones del modelo estándar (SM) a aNNLO+NNLL en QCD, y también con las estimaciones recientes a aN3LO+NNLL, también en QCD. Las secciones eficaces diferenciales normalizadas a nivel de partícula para este proceso fueron estimadas como una función de varios observables físicos de los objetos del estado final. Se han comparado los resultados con distintas simulaciones a NLO en QCD, articuladas con dos generadores de cascada de partones diferentes. Existe un acuerdo global con las predicciones del SM. Sin embargo, hay algunas discrepancias que han sido observadas también en otros procesos de producción de quarks top. Las pequeñas diferencias entre las predicciones apuntan a un reducido efecto de la interferencia con tt̅ en la región fiducial escogida. La actualización de fase 2 del detector CMS está motivada por los grandes retos que imponen las duras condiciones previstas cuando empiece a funcionar el LHC de Alta Luminosidad (HL-LHC). En este trabajo se describen los trabajos realizados para caracterizar el envejecimiento esperado en las cámaras de muones, así como el estudio de un nuevo algoritmo de trigger que aproveche la nueva electrónica que se instalará.