Bachelorarbeiten zur Datenanalyse
| Thema: | Rekonstruktion langlebiger Teilchen in Belle II |
| Zusammenfassung: | Der Nachweis langlebiger Teilchen die nach einigen Zentimetern oder Metern zerfallen, wären ein eindeutiger Hinweis auf die Existenz bislang unbekannter Physik. Um diese Teilchen allerdings eindeutig nachzuweisen, müssen die Rekonstruktionsalgorithmen und der Untergrund von bekannten Zerfällen genau bekannt sein. Im Rahmen der Bachelorarbeit soll die Rekonstruktionseffizienz für die einzigen beiden bekannten langlebigen Teilchen des Standardmodells, neutrale Kaonen die in zwei Pionen zerfallen sowie Lambda-Baryonen die in ein Proton und ein Pion zerfallen, in echten Daten des Belle II Experiments studiert werden. |
| Sie lernen kennen: | Python-Programmierung, GEANT4 simulation |
| Referent: | Prof. Dr. Torben Ferber |
| Ansprechpartner: | Patrick Ecker |
| Letzte Änderung: | 02.01.2024 |
| Thema: | Suche nach zusätzlichen Higgs-Bosonen |
| Zusammenfassung: | Zusammen mit den Arbeitsgruppen Klute/Quast/Wolf am ETP arbeiten wir an einer Suche nach zwei Higgs-Bosonen im Rahmen eines Modells jenseits des Standardmodells der Teilchenphysik. Wir beschäftigen uns dabei mit Endzuständen bestehend aus zwei Tau-Leptonen und zwei B-Quarks. In Ihren Bachelorarbeit können Sie sich an verschiedensten Projekten und Fragestellungen innerhalb dieser Analyse beteiligen. |
| Sie lernen kennen: | Top-Physik, Datenanalyse, Maschinelles Lernen, Python- und C++Programmierung, ROOT |
| Referent: | Prof. Dr. Ulrich Husemann |
| Ansprechpartner: | Dr. Michael Waßmer |
| Letzte Änderung: | 29.01.2024 |
| Thema: | Top+X-Produktion |
| Zusammenfassung: | Eine genaue Vermessung der assoziierten Produktion von Z-Bosonen oder Bottom-Quarks mit Top-Quark-Antiquark-Paaren ist eine wichtige Methode, um unser Verständnis der Elementarteilchen genau zu prüfen und mögliche neue Effekte aufzudecken. Wir führen dazu aktuell Präzisionsmessungen mit dem CMS-Experiment am Large Hadron Collider (CERN) durch, wobei Monte-Carlo-Simulationen sowie Techniken des maschinellen Lernens eine zentrale Rolle spielen. Sie können mit einer Bachelorarbeit direkt zu diesen Messungen beitragen. |
| Sie lernen kennen: | Top-Physik, Datenanalyse, Maschinelles Lernen, Python- und C++Programmierung, ROOT |
| Referent: | Prof. Dr. Ulrich Husemann |
| Ansprechpartner: | Dr. Michael Waßmer |
| Letzte Änderung: | 26.01.2024 |
| Thema: | Maschinelles Lernen in der Teilchenphysik |
| Zusammenfassung: | In der Teilchenphysik werden seit vielen Jahren multivariate Methoden eingesetzt. Mit neuartigen Methoden des "tiefen" maschinellen Lernens ergeben sich derzeit für die Teilchenphysik viele neue Möglichkeiten. Probieren Sie es in einer Bachelorarbeit selbst aus! |
| Sie lernen kennen: | Maschinelles Lernen, Python-Programmierung |
| Referent: | Prof. Dr. Ulrich Husemann |
| Ansprechpartner: | Dr. Michael Waßmer |
| Letzte Änderung: | 26.01.2024 |
| Thema: | B-Tagging: Identifikation von Bottom-Quark-Jets mit modernen Algorithmen |
| Zusammenfassung: | Top-Quarks zerfallen fast ausschliesslich unter Abstrahlung eines W-Bosons in ein Bottom-Quark und aufgrund der hohen Masse der Bottom-Quarks koppelt auch das Higgs-Boson bevorzugt an diese. Die möglichst gute Identifizierung von b-Jets, also Jets, die aus der Hadronisierung eines Bottom-Quarks entstehen, ist daher eine zentrale Voraussetzung für Physik-Analysen im Top-Quark- oder Higgs-Boson-Bereich. Moderne Algorithmen können solche Heavy-Flavor-Jets bereits auf Trigger-Level („Level 1“ (L1) und „High Level Trigger“ (HLT)) erkennen und somit die Auswahl der für Top- und Higgs-Physik interessanten Kollisionsereignisse signifikant verbessern. Genauso wichtig wie das Funktionieren dieser Algorithmen ist auch ihre Kalibration sowie das sehr genaue Verständnis ihrer Performanz, um eventuelle systematische Einflüsse in den analysierten Datensätzen mit einbeziehen zu können. In unserer Arbeitsgruppe werden wichtige technische Beiträge zur Entwicklung und Verbesserung der Algorithmen, die von CMS zur Identifikation von b-Jets eingesetzt werden, geleistet. Interessierte können im Rahmen ihrer Bachelor- oder Masterarbeit in diesem Themenfeld mitarbeiten. |
| Sie lernen kennen: | C++- und Python-Programmierung, B-Tagging, Top- und Higgs-Physik |
| Referent: | Prof. Dr. Thomas Müller |
| Ansprechpartner: | Dr. Soureek Mitra |
| Letzte Änderung: | 19.05.2022 |
| Thema: | Neue Ansätze für die Messung der Top-Quark-Masse bei CMS |
| Zusammenfassung: | Auch 25 Jahre nach seiner Entdeckung am Tevatron-Beschleuniger des Fermilab in Chicago hat das Top-Quark nichts von seiner Anziehungskraft verloren. Suchen nach neuer Physik jenseits des Standardmodells der Teilchenphysik konnten bisher keine neuen Teilchen oder Wechselwirkungen finden. So rücken Präzisionsmessungen bekannter Teilchen in den Fokus, in der Hoffnung, Abweichungen zu den vorhergesagten Eingeschaften zu entdecken, die auf Beiträge neuer, bisher unbekannter Physik hinweisen. Als schwerstes derzeit bekanntes Elementarteilchen nimmt das Top-Quark eine Sonderrolle im Standardmodell ein. Es zerfällt nahezu instantan, was die Beobachtung eines quasi "nackten" Quarks ermöglicht. Die Masse des Top-Quarks ist bereits sehr genau experimentell bestimmt worden. Wir wollen die Top-Quark-Masse indirekt über die Helizität der im Top-Quark-Zerfall entstehenden W-Bosonen messen und somit eine unabhängige Massenbestimmung vornehmen. Interessierte können im Rahmen ihrer Bachelor- oder Masterarbeit an dieser Analyse mitarbeiten. |
| Sie lernen kennen: | C++- und Python-Programmierung, ROOT, Datenanalyse, Top-Physik |
| Referent: | Prof. Dr. Thomas Müller |
| Ansprechpartner: | Dr. Thorsten Chwalek, Dr. Nils Faltermann |
| Letzte Änderung: | 19.05.2022 |