P2S2 — Cascades Partoniques de Précision pour la Sous-structure des Jets

Le projet "Precise Parton Showers for jet Substructure" (P2S2) combine deux des domaines de recherche les plus importants de la physique des collisionneurs et des interactions fortes : les générateurs d'événements Monte Carlo et l'étude de la sous-structure des jets. En améliorant les algorithmes de cascades partoniques, qui sont au cœur des générateurs Monte Carlo, nous serons en mesure de simuler la sous-structure des jets avec une précision logarithmique à l'ordre next-to-next-to-leading (NNLL) dans les collisions hadroniques. Ce résultat sera obtenu en deux étapes distinctes. Tout d'abord, nous atteindrons la précision NNLL pour le rayonnement à partir de l'état initial dans les collisions hadroniques. Nous y parviendrons en adaptant l'algorithme de la cascade partonique de manière à ce qu'il reproduise les contributions virtuelles pertinentes. Deuxièmement, nous atteindrons la précision NNLL pour le rayonnement à partir de l'état final en modifiant encore l'algorithme de la cascade partonique de manière à ce que les embranchements triple-collinéaires soient correctement décrits et que le processus dur soit simulé avec une cinématique exacte à l'order next-to-leading (NLO). Dans les deux cas, même si les preuves analytiques sont dans une certaine mesure réalisables, une validation approfondie par des tests numériques complexes sera nécessaire et sera effectuée. Une fois que le nouvel algorithme de cascade partonique aura été validé et mis en œuvre dans les générateurs Monte Carlo, il sera possible de générer des événements pour les collisions proton-proton au LHC, de regrouper les particules de l'état final dans des jets et d'analyser toutes les observables de la sous-structure des jets avec la garantie que leur description théorique est au moins précise au niveau NNLL. Cette précision est égale (ou supérieure) à l'état actuel des caculations analytiques dédiées, et conserve la flexibilité beaucoup plus grande associée aux générateurs de Monte Carlo.