Analysis of the R-symmetric supersymmetric models including quantum corrections

Niniejsza rozprawa analizuje Minimalny R-symetryczny Supersymetryczny Model Standardowy (MRSSM) z uwzglednieniem poprawek kwantowych. MRSSM jest interesujaca alternatywa dla popularnych supersymetrycznych rozszerzen Modelu Standardowego jak MSSM czy NMSSM. Model ten opiera sie na załozeniu, ze symetria U(1)R algebry supersymetrycznej z jednym generatorem supersymetrii (N = 1) jest niezłamana takze przy skali elektrosłabej. To załozenie prowadzi do interesujacego modelu posiadajacego, miedzy innymi, rozszerzony sektor Higgsa, dirakowskie gaugina i skalary w reprezentacji dołaczonej grupy SU(3)C. Rozprawa składa sie z dwóch czesci. W czesci pierwszej analizowany jest sektor elektrosłaby modelu. Poszukiwany jest obszar w przestrzeni parametrów zgodny z precyzyjnymi obserwablami elektrosłabymi. Poniewaz MRSSM zawiera tryplet SU(2)L z niezerowa wartoscia prózniowa szczególny nacisk połozony jest na obserwable jaka jest masa bozonu W. Przedstawione sa wyniki pełnego jednopetlowego rachunku masy bozonu W w MRSSM z uwzglednieniem wiodacych dwupetlowych poprawek w Modelu Standardowym. Pozwala to okreslic obszar w przestrzeni parametrów zgodny z mierzona wartoscia masy bozonu W. Obszar ten jest nastepnie sprawdzony pod katem przewidywanej masy bozonu Higgsa zakładajac, ze najlzejszy bozon Higgsa w MRSSM pełni role bozonu Higgsa Modelu Standardowego. W tym celu przedstawiony jest pełen jednopetlowy rachunek masy bozonu Higgsa w MRSSM z uwzglednieniem wiodacych poprawek dwupetlowych. Praca przedstawia tez zestaw reprezentatywnych punktów w przestrzeni parametrów modelu bedacych w zgodzie z tymi obserwablami. Punkty te sa takze sprawdzone pod wzgledem zgodnosci z pomiarami innych niz masa własnosci bozonu Higgsa, obserwabli zapachowych czy stabilnosci prózni elektrosłabej. Pozwala to nałozyc ograniczenia na dozwolona przestrzen parametrów modelu. Czesc druga rozprawy analizuje silnie oddziałujacy sektor skalarny MRSSM. Rozpoczyna sie ona rachunkiem poprawek wyzszego rzedu do produkcji pary sgluonów w zderzaniach protonproton. Opisuje w szczegółach rachunek poprawek wirtualnych i ich renormalizacje. Duzy nacisk połozony jest na opis osobliwosc podczerwonych/kolinearnych, które sa wyizolowane dzielac przestrzen fazowa za pomoca dwóch (arbitralnych) ciec (ang. two-cut phase space slicing). Ich kasowanie pomiedzy poprawkami rzeczywistymi a wirtualnymi jest dokładnie sprawdzone. Przekroje czynne w wiodacym i nastepnym rzedzie rachunku zaburzen dla 13 i 14 TeV akceleratora LHC i kilku wybranych mass sgluonu sa przedstawione. Rachunek ten jest zastosowany do wyprowadzenia ograniczen na mase sgluonów wynikajacych z danych zebranych 1 przez LHC w 2015 roku przy 13 TeV. W tym celu wyniki poszukiwan grupy ATLAS dla produkcji eptonów o tym samym znaku sa zinterpretowane w kontekscie produkcji pary sgluonów rozpadajacych sie na pary t t. Analiza ATLASu jest odtworzona z wykorzystaniem programów do symulacji Monte Carlo i programu wykonujacego szybka symulacje odpowiedzi detektora. Odtworzona analiza jest przetestowana na zestawie procesów tła z Modelu Standardowego i porównana z rezultatami otrzymanymi przez ATLAS pokazujac wystarczajaca zgodnosc. Aplikacja analizy do sygnału pozwala wyprowadzic (według mojej wiedzy) pierwsze ograniczenia na produkcje sgluonów z uzyciem danym zebranych przy energii 13 TeV. Analiza pokazuje, ze uzywajac zaledwie 3.2/fb scałkowanej swietlnosci mozna uzyskac ograniczenia porównywalne z tymi uzyskanymi w Fazie 1 działania LHC.