Generale (registrazione)

La pagina web ufficiale di MadGraph è http://madgraph.hep.uiuc.edu/.

MadGraph può essere usato sia sul web, inviando i dati e scaricando i risultati, che sulla propria macchina; per quest'ultimo caso è necessario un terminale Unix con python 2.5+, disponibile di default nei sistemi Mac OS e Linux.

In entrambi i casi è necessario effettuare la registrazione sul sito, attraverso una procedura velocissima:

  • aprire il form, cliccando su register;
  • inserire nome, cognome, istituto, e l'indirizzo email che verrà usato per identificare l'account, quindi cliccare su submit;
  • verrà inviato lo username e la password per generare i processi online o scaricare il pacchetto d'installazione.

Scaricare e installare MadGraph5

Se si decide di installarlo, cliccare su Downloads e quindi su MadGraph 5. Basta spacchettare il file in una qualunque cartella desiderata e si è pronti per cominciare.

Codice per generare i processi

Il codice per generare i processi è lo stesso sia lo si usi online che sul proprio terminale. La spiegazione del codice, la descrizione dei modelli ed altri dettagli sono disponibili completamente sulle references mostrate nella home page. Qui verrà spiegato solamente il codice per generare processi al tree level di Higgs e single top con decadimenti leptonici dei top.

Il codice è composto di 3 parti:

  • definizione delle multiparticelle;
  • processo di partenza;
  • processi da sommare.

Definizione delle multiparticelle

Descrizione

Multiparticella: elenco formale di particelle.

Ogni volta che interpreta un codice MadGraph5 genera un processo per ogni combinazione possibile di particelle prese per ogni multiparticella.

p.e.: un codice con 2 multiparticelle, la prima comprendente 2 particelle e la seconda comprendente 3 particelle, sarà la somma di 2x3=6 processi.

Quindi le multiparticelle servono solamente per contrarre e rendere più semplice il codice. Lo stesso risultato si sarebbe ottenuto sommando (vedi più avanti) i 6 processi codificati singolarmente.

NB: nello stato iniziale deve essere usata la multiparticella "p".

Sintassi

Si usa una riga per ogni multiparticella da definire secondo la sintassi:

define lept = e- mu- ta-

vuol dire che la multiparticella "mp" conprende le particelle "a", "b" e "c". Lo stesso risultato si otterebbe scrivendo

define lept e- mu- ta-

Ripetendo la definizione di una multiparticella si sovrascrive il nuovo elenco al posto di quello vecchio.

I nomi delle particelle sono elencati nell'articolo ufficiale.

Alcune particelle

I nomi "MadGraph" delle particelle che servono per i processi single top con decadimento leptonico sono:

gluone elettrone± muone± tau± neutrino e neutrino mu neutrino tau up charme top down strange beauty Higgs
g mu± ta± ve vm vt u c t d s b h

Le anti-particelle dei neutrini e dei quark si fanno mettendo la tilde ~ davanti ai nomi:

p.e.: anti-neutrino e ve~

p.e.: anti-up u~

Processo di partenza

Il processo di partenza non ha niente di particolare rispetto ai processi da sommare. Semplicemente MadGraph5 crea la sezione dedicata all'insieme dei processi quando interpreta la riga del processo di partenza, e sommerà di seguito i processi successivi.

Sintassi

Il processo di partenza è tutto ciò che segue nella stessa riga la chiave generate:

generate "processo al tree level", "decadimento"

In cui "processo al tree level" è il processo di hard scattering e "decadimento" è un processo in cui una delle particelle finali del decade nelle particelle figlie.

Processi da sommare

Ad ogni processo da sommare può essere associato un numero per poter distinguere il processo usando al termine della riga di comando la chiave "@" seguita dal numero.

Sintassi

La sintassi è:

add process "processo al tree level""decadimento"

"Processi al tree level" e "decadimenti"

Decadimento

La sintassi è:

"stato iniziale" > "stato finale"

Lo "stato iniziale" è sempre protone-protone: p p

Lo "stato finale" è invece un elenco di particelle come quello per definire le multiparticelle.

Se il processo specificato non esiste verrà mostrato il seguente errore:

Higgs e single top, con decadimento leptonico del top

Il seguente è il codice per generare un processo hard scattering tra due particelle provenienti dai due protoni che dà uno stato finale con un top oppure un anti-top, un Higgs e un jet.

define l- e- mu- ta-
define l+ e+ mu+ ta+
define vl ve vm vt
define vl~ ve~ vm~ vt~
define p = g u c d s b u˜ c˜ d˜ s˜ b˜
define j = g u c d s b u˜ c˜ d˜ s˜ b˜
generate p p > t h j, t > b l+ vl
add process p p > t˜ h j, t˜ > b˜ l- vl˜

-- MarcoLaRosa - 11 Dec 2013

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