Thesis defense by Stefan Bißmann

Diese Dissertation beinhaltet eine Studie zur Entdeckung von Physik jenseits des Standard Modells (BSM) geleitet durch die Flavor-Anomalien. Mit dem Ziel, den Top-Quark Bereich der Standard Model Effective Field Theory (SMEFT) mit den Anomalien in b → s Übergängen zu verbinden, führen wir zunächst einen globalen Fit an Top-Quark Messungen durch, in dem wir die Gültigkeit des SMEFT-Ansatzes sowie Vorteile und Herausforderungen, die in der Kombination verschiedener Datensätze entstehen, diskutieren. Anschließend führen wir eine erste kombinierte Analyse von Top-Quark und Beauty Daten durch und fitten drei SMEFT Wilson Koeffizienten an ttγ and b → sγ Daten. Wir beschreiben die notwendigen Schritte für die Analyse und zeigen, wie Unterschiede in der Sensitivität die Resultate deutlich verbessern. Wir erweitern diese Studie und betrachten semileptonische Operatoren, die im starken Zusammenhang zu den Anomalien in b → sμ+μ− Messungen stehen, in einem Fit an Top-Quark, Zbb, und B-Physik Observablen im Kontext aktueller Messungen sowie mehrerer Zukunftsszenarien für HL-LHC, Belle II, und einem Lepton Collider. Unsere Analyse zeigt eine starke Verbindung von Top-Quark und Beauty Observablen auf, die neue Möglichkeiten für modellunabhängige Fits ermöglichen. Um unsere Analyse abzurunden, untersuchen wir den Fall, dass BSM Physik am LHC produziert werden könnte. Diese neue Physik kann sowohl die Anomalien in den magnetischen Momenten der Leptonen erklären als auch mehrere Probleme des Standard Modells beheben. Wir betrachten dazu zwei asymptotisch sichere Modelle mit vektorartigen Leptonen und Skalaren mit einer nicht-trivialen Falvorstruktur und führen eine detaillierte Analyse für eine Entdeckung am LHC durch. Wir konstruieren Nulltests und stellen fest, dass der Run 2 Datensatz ausreichen könnte, um BSM Physik zu entdecken.

Dissertation von Stefan Bißmann (2021): Synergies of flavor anomalies with top-quark physics in the Standard Model Effective Field Theory and direct searches

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