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Merging - Matching

El objetivo de cualquier procedimiento de Matching (emparejamiento) de parton-jets es principalmente evitar la superposición entre descripciones en el espacio de fase dadas por generadores de elementos de matriz y softwares de showering o hadronización, cuando se simula un proceso de múltiples jets. Podría surgir la pregunta de ¿porque usar ambos en primer lugar? La motivación es la siguiente:
  • Los programas Monte Carlo de Parton Shower (PS) como Pythia y Herwig describen la radiación de los partones como sucesivas emisiones del parton utilizando técnicas de cadena de Markov basadas en factores de forma Sudakov. Esta descripción es formalmente correcta sólo en el límite de las emisiones blandas y colineales. Sin embargo, para la producción de showering de radiación de QCD duros y ampliamente separados, ésta descripción se descompone debido a la falta de términos de subleading e interferencia. Para ese caso, es necesario utilizar las amplitudes completas a nivel de árbol (perturbative QCD) para la producción de partículas pesadas más partes duras adicionales.
Así la descripción del Elemento Matriz (ME) diverge cuando los componentes se vuelven suaves o colineales, mientras que la descripción de la PS se rompe cuando los partos se vuelven duros y están muy separados

Para realizar un buen merging (primera aprox, para una descripción completa ver la referencia al final) se debe de tener en cuenta dos variables sobre las cuales se debe cortar: xqcut y qcut. La primera se configura en MG (se configura en la run_card.dat) y la segunda en Pythia (pythia8_card.dat). Para encontrar los valores óptimos de las variables de merging debe realizarse la simulación de los eventos del proceso de interés por MG y Pythia, y para cada valor del xqcut se debe realizar un scan sobre qcut hasta encontrar un valor óptimo, teniendo en cuenta que xqcut < qcut. El valor óptimo se determina cuando la sección eficaz se estabiliza.

Nota: Los siguientes parámetros de la run card deben ser ajustados:
30.0
= xqcut ! minimum kt jet measure between partons
#*********************************************************************
# Store info for systematics studies
*
# WARNING: Do not use for interference type of computation
*
#*********************************************************************
False = use_syst ! Enable systematics studies
#
Y en la pythia8 card
! --------------------------------------------------------------------
! Parameters relevant only when performing MLM merging, which can be
! turned on by setting ickkw to ’1’ in the run_card and chosing a
! positive value for the parameter xqcut.
! For details, see section ’Jet Matching’ on the left-hand menu of
!
http://home.thep.lu.se/~torbjorn/pythia81html/Welcome.html
! --------------------------------------------------------------------
! If equal to -1.0, MadGraph5_aMC@NLO will set it automatically based
! on the parameter ’xqcut’ of the run_card.dat
JetMatching:qCut
= 45.0
! Use default kt-MLM to match parton level jets to those produced by the
! shower. But the other Shower-kt scheme is available too with this option.
JetMatching:doShowerKt
= on
! A value of -1 means that it is automatically guessed by MadGraph.
! It is however always safer to explicitly set it.
JetMatching:nJetMax
= 2


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