Prospettive per l'identificazione di jet negli stati finali del canale WZ per la Fase II dell'esperimento CMS

L’osservazione del Bosone di Higgs con massa di circa 125 GeV da parte degli esperimenti ATLAS e CMS fornisce l’evidenza del fatto che i bosoni di gauge W e Z acquistano massa tramite il meccanismo Brout-Englert-Higgs. Per questo motivo lo studio dello scattering di W e Z (Vector Boson Scattering, VBS) offre la chiave per dimostrare la natura del meccanismo di rottura di simmetria del settore elettrodebole (EWSB). Inoltre, VBS sonda le interazioni tra bosoni di gauge tramite accoppiamenti tripli e quartici. VBS è stato già analizzato da esperimenti ATLAS e CMS, ma la luminosità integrata che ci si aspetta alla fine di HL-LHC è importante per poter pienamente studiare la fisica dietro questo processo. In questa tesi viene trattato il processo con stato finale WZjj (con j che indica un jet adronico) con il suo background irriducibile formato dalla produzione di due bosoni indotto dalla QCD. I due datasets sono simulati attraverso una simulazione MonteCarlo. Partendo da un’analisi precedente con dati attuali di LHC, un nuovo studio è presentato. In uno scenario di alta luminosità, l'alto pileup rende più complessa la ricostruzione dei jet, quindi è necessario studiare una nuova JetID. Per ottimizzarla per l'analisi, jets di segnale e background sono selezionati tramite Jet e Parton Matching e un'Analisi Multivariata (MVA) è utilizzata per studiare la performance della JetID.

The observation of a Higgs boson by ATLAS and CMS collaborations with a mass of about 125 GeV provided the evidence that the W and Z gauge bosons acquire mass via the Brout–Englert–Higgs mechanism. Therefore the study of the scattering of W and Z (known as Vector Boson Scattering, VBS) provides the key to probe the nature of the electroweak symmetry breaking (EWSB) mechanism. Moreover, VBS probes self-interactions between gauge bosons through triple and quartic gauge couplings. VBS has already been studied by ATLAS and CMS experiments, but the integrated luminosity expected at the end of the High Luminosity phase of the LHC (HL-LHC) is mandatory to fully exploit the physics behind the process. This thesis focuses on the VBS with WZjj final state (where j denotes a hadronic jet) with its irreducible background QCD-induced di-boson+jets production. The two datasets in HL-LHC conditions are simulated through MonteCarlo techniques. Starting from a previous analysis with current LHC data, a perspective study for HL-LHC is presented. In a high luminosity scenario, the higher pileup makes the reconstruction of the jets more complex, therefore it is necessary to study a new Jet Identification (JetID). In order to optimize the JetID for the analysis, signal and background jets are selected via Jet and Parton Matching and a Multi-Variate Analysis (MVA) is used to perform the JetID.