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year 2012
author(s) Johann Brehmer
title Monte-Carlo Event Generation for a Two-Higgs-Doublet Model with Maximal CP Symmetry
KIP-Nummer HD-KIP 12-30
KIP-Gruppe(n) F8
document type Bachelorarbeit
Keywords (shown) Monte Carlo Two-Higgs-Doublet Model Maximal CP Symmetry MadGraph Bachelor Thesis
Abstract (de)

Vor kurzem wurde ein Zwei-Higgs-Doublet-Modell mit maximaler Symmetrie unter generalisierten CP-Transformationen vorgeschlagen. Dieses sogenannte MCPM hat ein einzigartiges Massenspektrum, das die Natur zwar nicht exakt beschreibt, aber eine gute Näherung darstellt. Das Modell sagt die Existenz von fünf Higgs-Bosonen mit speziellen Eigenschaften voraus. In dieser Arbeit wurde das MCPM in die Monte-Carlo-Simulation MadGraph implementiert. Damit lassen sich Ereignisse für beliebige Tree-Level-Prozesse generieren, die dank standardisierter Schnittstellen mit vielen Programmen wie PYTHIA oder GEANT weiter verarbeitet und schließlich zum Ausschluss oder zur Entdeckung des Modells in Beschleuniger-Experimenten verwendet werden können. Die Implementierung wurde mit verschiedenen Methoden erfolgreich validiert. Anschließend wurde damit ein erster Vergleich einiger MCPM-Prozesse mit dem Untergrund aus Standardmodell-Prozessen sowie mit bisherigen experimentellen Studien durchgeführt. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass sich aus den Daten, die am LHC in den nächsten Jahren erwartet werden, entweder Ausschlussgrenzen oder Spuren des MCPM gewinnen lassen könnten.

Abstract (en)

Recently, a two-Higgs-doublet model with maximal symmetry under generalised CP transformations, the MCPM, has been proposed. The theory features a unique fermion mass spectrum which, although not describing nature precisely, provides a good approximation. It also predicts the existence of five Higgs bosons with a particular signature. In this thesis the MCPM was implemented into the Monte-Carlo event generation package MadGraph, allowing the simulation of any MCPM tree-level process. The generated events are in a standardised format and can be used for further analysis with tools such as PYTHIA or GEANT, eventually leading to the comparison with experimental data and the exclusion or discovery of the theory. The implementation was successfully validated in different ways. It was then used for a first comparison of the MCPM signal events with the SM background and previous searches for new physics, hinting that the data expected at the LHC in the next years might provide exclusion limits or show signatures of this model.

bibtex
@mastersthesis{Brehmer2012MCPMMonteCarlo,
  author   = {Johann Brehmer},
  title    = {Monte-Carlo Event Generation for a Two-Higgs-Doublet Model with Maximal CP Symmetry},
  school   = {Universit├Ąt Heidelberg},
  year     = {2012},
  type     = {Bachelorarbeit}
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