Produktionswirkungsquerschnitt des Top-Antitop-Quark-Paares

Um die Produktion des Top-Antitop-Quarkpaares untersuchen zu können, ist es notwendig die Viererimpulse der beiden Top-Quarks zu rekonstruieren. Dabei wird man vor die Aufgabe gestellt aus den vielen Teilchen, die in einem solchen Ereignis erzeugt werden, diejenigen heraus zu finden, die aus dem Zerfall der Top-Quarks stammen. Anschließend müssen diese Zerfallsprodukte jedem einzelnen Top-Quark zugeordnet werden. Der Lehrstuhl EIV hat sich damit beschäftigt einen dafür notwendigen Algorithmus zu entwickeln.
Eine Anwendung eines solchen Top-Quark Rekonstruktions-Algorithmuses ist die Berechnung des differentiellen Wirkungsquerschnittes. Dieser ermöglicht einen Vergleich von Theorie und Experiment. Die Bestimmung des differentiellen Wirkunsgquerschnittes erfordert Monte Carlo Studien zur Berechnung der Effizienz, sowie zur Bestimmung einer Migrationsmatrix, die Bin-zu-Bin-Migrationen in der Rekonstruktion ausgleichen soll. Ebenso werden systematische Unsicherheiten der Messung bestimmt.
Diese Studien zum Rekonstruktionsalgorithmus und zur differentiellen Produktionswirkungsquerschnitt-Bestimmung wurden im Rahmen der sogenannten CSC (Computing System Comissioning)-Studien auf simulierten Monte Carlo Daten durchgeführt. Nun werden sie auf das so genannte FDR2 (Full Dressed Rehersal - Simmulieren der echten ATLAS Datennahme vom Byte Stream Code (Detektor Rohdaten) bis hin zur Datenspeicherung im Grid) angewendet und optimiert. Weiterhin lassen sich diese Methoden unter anderem auch für ein Detektorcommissioning verwenden.