질량 중심에너지 14 TeV에서 통합 휘도는 3 ab-1으로 수행될 예정인 고휘도 거대 입자 충돌기(HL-LHC, High-Luminosity LHC)에서 벡터 보손 융합 과정을 통한 W′ 입자의 탐색 전망에 대한 시뮬레이션 연구를 수행하였다. 벡터 보손 융합 과정은 산란 단면적이 매우 작은 희귀한 과정이지만 이 과정만이 가지는 위상학적 특징과 W′ 입자가 경입자로 붕괴하는 채널을 이용할 경우 탐색이 가능함을 보였다. 벡터 보손 융합 과정에서 전후방향으로 생성되는 두 개의 제트와 W′의 붕괴에 의한 하나의 경입자와 중성미자에 의한 missing energy를 포함하는 신호 사건을 배경 사건과 구별하는 cut 알고리즘을 최적화하여 작성하였다. Cut을 적용한 후 신호 사건과 배경사건에 대한 significance를 W′의 질량과 결합 상수를 변화시키며 계산하여 W′의 질량에 따른 생성 단면적에 대한 기대 상한 값을 구하였다. 3 ab-1의 데이터에서 W′ 사건이 생성되지 않을 경우, 결합상수 gV = 2 인 경우에 대하여 W′의 질량이 2.02 TeV 이하를 배제할 수 있음을 신뢰도 95 %에서 밝혔다. 또한 결합상수 와 CF CH 에 대한 기대 배제영역도 설정할 수 있었다.
Thesis Advisor: Prof. Donghee Kim