Precise calibration of decay-time measurement at LHCb Upgrade I using prompt J/ψ → μ+μ-

In questa tesi è presentata la calibrazione delle misure del tempo di decadimento effettuate dal rivelatore LHCb Upgrade I, utilizzando decadimenti prompt J/ψ →µ+µ-. Il campione utilizzato è stato raccolto durante il Run 3 di LHCb, nell’ottobre 2024, a una luminosità istantanea di 2 * 10^33 cm^-2 s^-1. La procedura di calibrazione ha evidenziato che il rivelatore è in grado di misurare il tempo di decadimento delle particelle con una risoluzione σ_eff = (50.4 ± 0.3) fs. È stato inoltre osservato che la misura è sistematicamente sottostimata: in media, il bias è μ = (-3.2 ± 0.3) fs. Ci si aspetta che gli errori statistici riportati siano trascurabili rispetto a quelli sistematici, che sono in fase di valutazione. Inoltre, sono state trovate interessanti e inaspettate dipendenze di queste due quantità da diverse variabili cinematiche, forti indizi del fatto che il sistema di tracciamento sia affetto da un leggero disallineamento delle sue componenti. Al momento della scrittura di questa tesi, lo studio è in fase di discussione con gli esperti di allineamento e ricostruzione dell’esperimento per implementare le opportune correzioni. Il lavoro contenuto in questa tesi rappresenta il primo studio ad altissima precisione per la calibrazione della misura del tempo di decadimento effettuata con il rivelatore LHCb Upgrade I.