Forschungsthemen

 

CMS Experiment

Wir forschen am Higgs-Boson unter Verwendung modernster Analysemethoden. Zurzeit fokussieren wir auf die Suche nach der Produktion von zwei Higgs-Bosonen, die Informationen über die Form des Higgs-Potentials gibt. Weiterhin untersuchen wir die assoziierte Produktion von Higgs-Bosonen mit dem W- und dem Z-Boson sowie die Kopplung des Top-Quarks an Higgs-Bosonen. In diesen Prozessen suchen wir nach Anzeichen neuer physikalischer Phänomene. In allen diesen Datenanalysen verwenden wir Technologien, die an der Spitze moderner Digitalisierungsentwicklungen liegen, u.a. Deep Learning Verfahren. Wenn Sie Interesse haben, im Rahmen einer Masterarbiet mit uns zu forschen, sprechen Sie uns gerne an.

 

 

Pierre Auger

a) Ankunftsrichtungen und Masse ultrahochenergetischer kosmischer Teilchen.

Unter Verwendung von Methoden aus Deep Learning Verfahren entwickeln wir moderne Analysen für höchstenergetische Teilchen, mit denen wir die nukleare Masse kosmischer Teilchen rekonstruieren sowie kosmische Magnetfelder kartieren. Darüber nähern wir uns der Lösung des Rätsels: Woher kommt die kosmische Strahlung?

b) Teilchenschauer durch Radiosignale messen.

Wir vermessen die Antennen des Pierre-Auger-Observatoriums mit Hilfe einer Forschungsdrohne. Aus den Radiosignalen rekonstruieren wir die Radio-Emissionsmuster in der Atmosphäre sowie die Energie der kosmischen Teilchen, die mit Exa-Elektronenvolt weit oberhalb der Energien des LHC Beschleunigers liegen. Wenn Sie Interesse haben, im Rahmen einer Masterarbiet mit uns zu forschen, sprechen Sie uns gerne an.

 

Bachelor-Arbeiten zu CMS, Pierre-Auger, VISPA

Arbeiten im SoSe2023:

• Generierung von Teilchenkollisionen mit Diffusionmodellen

  • Es sollen künstliche Teilchenkollisionen von proton-proton Kollisionen mit Hilfe von Diffiusionmodellen generiert werden, wie sie zum Beispiel von Dall-E bekannt sind.
• Optimierung eines Neuronalen Netzwerks zur Klassifizierung von Proton-Proton Kollisionen beim CMS Experiment
  • Es sollen neue Architekturen wie Transformermodelle ausprobiert werden und der Einfluss der Einteilung der Trainingsdaten in sinnvolle physikalische Subkategorien.
• Z-Boson associated Higgs production in the invisible channel beim CMS Experiment
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Erste Studien zur Analyse des HZ Prozesses mit dem Zerfall des Z-Bosons zu zwei Neutrinos. Der Prozess bietet eine hohe Anzahl an erwarteten Events aufgrund der hohen Branching-ratio des Z zu zwei Neutrinos und beinhaltet die komplexe Komponente einer Neutrinorekonstruktion.
• Rekonstruktion der Masse von kosmischen Teilchen mit Transformer Netzwerken beim Pierre-Auger-Observatorium
  • In dieser Arbeit soll die Leistungsfähigkeit vortrainierter Transformer-Netzwerke mit dediziert trainierten Deep Learning Modellen verglichen werden.
• Informations-Feldtheorie für die Milchstraße: Charakterisierung der Radioantennen des Pierre-Auger-Observatoriums
  • Die Radiosignale der Milchstraße werden mithilfe von Methoden der Informations-Feldtheorie verarbeitet, um die Empfangscharateristik der Auger Radio-Antennen zu vermessen.