A new algorithm for the online pixel vertex reconstruction at the CMS experiment

Negli esperimenti di fisica delle alte energie al Large Hadron Collider al CERN, la ricostruzione delle traiettorie delle particelle cariche e la loro successiva associazione, vertexing, tramite le loro posizioni di massimo avvicinamento al fascio, sono fondamen- tali per la corretta interpretazione del processo fisico che ha avuto luogo nella collisione protone-protone. Il vertexing permette di discriminare i segnali provenienti dal vertice primario che potrebbero contenere della eccitante nuova fisica, dalle meno interessanti collisioni sovrapposte (pile-up). Questa tesi presenta un nuovo algoritmo di vertexing per la ricostruzione online dell’esperi- mento CMS al CERN. L’algoritmo utilizza CLUEstering, una libreria di clustering pesato e density-based ad alte performance per clusterizzare le traiettorie di particelle cariche nel detector a Pixel e ricostruire cos`ı i pixel-vertex. CLUEstering `e sviluppato utiliz- zando alpaka, una libreria che permette di scrivere codice in maniera portabile, i.e. eseguibile su una vasta gamma di processori, mantenendo prestazioni ottimali. Il nuovo algoritmo `e stato completamente integrato nel software di simulazione e ricostruzione di CMS (CMSSW) ed `e stato confrontato con l’algoritmo attualmente utilizzato in CMS su un dataset di simulazione di eventi contenenti coppie di quarks t¯t con 200 collisioni protone-protone sovrapposte.