Unbinned Deep Learning Jet Substructure Measurement in High $Q^2$ ep collisions at HERA - Archive ouverte HAL Accéder directement au contenu
Article Dans Une Revue Phys.Lett.B Année : 2023

Unbinned Deep Learning Jet Substructure Measurement in High $Q^2$ ep collisions at HERA

V Andreev , M Arratia , A Baghdasaryan , A Baty , K Begzsuren , A Bolz , V Boudry (1) , G Brandt , D Britzger , A Buniatyan , L Bystritskaya , A.J Campbell , K.B Cantun Avila , K Cerny , V Chekelian , Z Chen , J.G Contreras , L Cunqueiro Mendez , J Cvach , J.B Dainton , K Daum , A Deshpande , C Diaconu (2) , G Eckerlin , S Egli , E Elsen , L Favart , A Fedotov , J Feltesse (3) , M Fleischer , A Fomenko , C Gal , J Gayler , L Goerlich , N Gogitidze , M Gouzevitch (4) , C Grab , T Greenshaw , G Grindhammer , D Haidt , R.C.W Henderson , J Hladký , D Hoffmann (2) , R Horisberger , T Hreus , F Huber , P.M Jacobs , M Jacquet (5) , T Janssen , A.W Jung , H Jung , M Kapichine , J Katzy , C Kiesling , M Klein , C Kleinwort , H.T Klest , R Kogler , P Kostka , J Kretzschmar , D Krücker , K Krüger , M.P.J Landon , W Lange , P Laycock , S.H Lee , S Levonian , J Lin , K Lipka , B List , J List , W Li , B Lobodzinski , O.R Long , E Malinovski , H.-U Martyn , S.J Maxfield , A Mehta , A.B Meyer , J Meyer , S Mikocki , V.M Mikuni , M.M Mondal , A Morozov , K Müller , B Nachman , Th Naumann , P.R Newman , C Niebuhr , G Nowak , J.E Olsson , D Ozerov , S Park , C Pascaud (5) , G.D Patel , E Perez , A Petrukhin , I Picuric , D Pitzl , R Polifka , S Preins , V Radescu , N Raicevic , T Ravdandorj , P Reimer , E Rizvi , P Robmann , R Roosen , A Rostovtsev , M Rotaru , D.P.C Sankey , M Sauter , E Sauvan (2, 6) , S Schmitt , B.A Schmookler , L Schoeffel (3) , A Schöning , F Sefkow , S Shushkevich , Y Soloviev , P Sopicki , D South , V Spaskov , A Specka (1) , M Steder , B Stella , U Straumann , C Sun , T Sykora , P.D Thompson , D Traynor , B Tseepeldorj , Z Tu , A Valkárová , C Vallée (2) , P van Mechelen , J Žáček , R Žlebčík , D Wegener , E Wünsch , J Zhang , Z Zhang (5) , H Zohrabyan , F Zomer (5)
V Andreev
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M Arratia
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A Baghdasaryan
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A Baty
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K Begzsuren
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A Bolz
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G Brandt
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L Bystritskaya
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K.B Cantun Avila
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V Chekelian
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Z Chen
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L Cunqueiro Mendez
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J Zhang
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H Zohrabyan
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Résumé

The radiation pattern within high energy quark- and gluon-initiated jets (jet substructure) is used extensively as a precision probe of the strong force as well as an environment for optimizing event generators with numerous applications in high energy particle and nuclear physics. Looking at electron-proton collisions is of particular interest as many of the complications present at hadron colliders are absent. A detailed study of modern jet substructure observables, jet angularities, in electron-proton collisions is presented using data recorded using the H1 detector at HERA. The measurement is unbinned and multi-dimensional, using machine learning to correct for detector effects. All of the available reconstructed object information of the respective jets is interpreted by a graph neural network, achieving superior precision on a selected set of jet angularities. Training these networks was enabled by the use of a large number of GPUs in the Perlmutter supercomputer at Berkeley Lab. The particle jets are reconstructed in the laboratory frame, using the $k_{\mathrm{T}}$ jet clustering algorithm. Results are reported at high transverse momentum transfer $Q^2>150$ GeV${}^2$, and inelasticity $0.2 < y < 0.7$. The analysis is also performed in sub-regions of $Q^2$, thus probing scale dependencies of the substructure variables. The data are compared with a variety of predictions and point towards possible improvements of such models.

Dates et versions

hal-04062067 , version 1 (07-04-2023)

Identifiants

Citer

V Andreev, M Arratia, A Baghdasaryan, A Baty, K Begzsuren, et al.. Unbinned Deep Learning Jet Substructure Measurement in High $Q^2$ ep collisions at HERA. Phys.Lett.B, 2023, 844, pp.138101. ⟨10.1016/j.physletb.2023.138101⟩. ⟨hal-04062067⟩
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