Análisis de precisión de la estructura interna de los hadrones mediante la detección de fotones

Abstract

Lograr una descripción precisa de la estructura interna de los hadrones es una tarea difícil, ya que hay varios cuellos de botella para obtener predicciones teóricas partiendo de primeros principios. Para complementar los experimentos de alta precisión, es necesario utilizar estrategias ingeniosas para imponer restricciones desde el lado de la teoría. Por otro lado en la física de altas energías, una descripción fiable de la cinemática a nivel de partones juega un papel crucial para entender la estructura interna de los hadrones y mejorar la precisión de los cálculos. En esta tesis, describimos cómo se pueden utilizar los fotones para develar la estructura interna de los hadrones. Utilizando funciones de distribución partónicas y funciones de fragmentación, exploramos cómo describir las correcciones NLO QCD más LO QED en la producción de un hadrón más un fotón en los colisionadores. Específicamente, estudiamos la producción de un pion y un fotón directo utilizando un código basado en la integración de Monte Carlo, simulamos las colisiones y analizamos los eventos para determinar las correlaciones entre las cantidades medibles en los experimentos de partículas y las fracciones de momento partónicas. Además, utilizamos estos resultados para alimentar tres algoritmos de aprendizaje automático que nos permitan encontrar las fracciones de momento partónicas involucrados en el proceso en función de las cantidades medidas en el detector. Nuestros resultados son compatibles con hallazgos anteriores y sugieren una excelente aplicación del Machine Learning para modelar colisiones de alta energía a nivel partónico con alta precisión.