The PhD defence and trial lecture will be streamed. The chair of the defence will moderate the disputation.
Ex auditorio questions: the chair of the defence will invite the audience physically present in the auditorium to ask ex auditorio questions.
→ Live streaming of trial lecture and disputation
→ Request for thesis copy (available until the disputation starts)
Trial lecture
Time and place: April 12, 2024; 10:15 AM, Lille Fysiske Auditorium (V232) - Fysikkbygningen
Title: “Quantum Sensing for Fundamental Physics”
Main research findings
The Standard Model of particle physics is currently the best theory we have for describing the most fundamental particles and interactions in Nature, and its validity has been proven by numerous experiments. Nevertheless, it is clear that the Standard Model is an incomplete theory, for example not describing gravity or dark matter, which motivates experimental searches for new fundamental particles and phenomena. This thesis presents a search for a new force-carrying particle (Z') produced in association with ``dark-sector particles'' which do not interact via the Standard Model interactions. The search is performed using data from proton-proton collisions recorded by the ATLAS detector at the Large Hadron Collider at CERN. The Z' is assumed to decay to two detectable leptons, while the dark-sector particles escape without leaving traces in the detector. Two hypothetical models were used to optimise the sensitivity of the search, and to make comparisons between theoretical predictions and the observed data. No significant deviation from the expected Standard Model background processes is observed. Upper limits are set on the probability for production of a Z' together with dark-sector particles, and on the strength of the interaction between the Z' and leptons, as functions of the Z' mass.
Hovedfunn (Norwegian)
Partikkelfysikkens standardmodell er per dags dato den modellen som best beskriver elementærpartiklene og deres vekselvirkninger, og den har vist seg å kunne beskrive en lang rekke fenomener observert i eksperimenter med høy presisjon. Til tross for dette er det uomtvistelig at standardmodellen ikke er en komplett teori, siden den for eksempel ikke beskriver gravitasjonskraften eller mørk materie. Dette motiverer oss til å lete etter nye fundamentale partikler og fenomener i ulike eksperimenter. Denne avhandlingen presenterer et søk etter en ny kraftbærende partikkel (Z') produsert sammen med partikler fra en "mørk sektor" som ikke vekselvirker med partiklene i standardmodellen. Datasettet som brukes i dette søket kommer fra proton-proton-kollisjoner i ATLAS-detektoren ved Large Hadron Collider (LHC) på CERN. Z'-partikkelen antas å henfalle til to observerbare leptoner, mens partiklene fra den mørke sektoren ikke fanges opp av detektoren. To ulike hypotetiske scenarier ble brukt til å optimalisere søkets sensitivitet, og til å gjøre sammenligninger mellom data og teoretiske prediksjoner. Ingen signifikante avvik fra den forventede bakgrunnen fra standardmodellprosesser er observert. Øvre grenser presenteres for sannsynligheten for produksjon av Z' sammen med mørk-sektor partikler, samt på koblingsstyrken mellom Z' og leptoner, som funksjoner av Z'-massen.
Adjudication Committee
- Professor Freya Blekman, DESY and University of Hamburg, Germany
- Professor Jan Conrad, Stockholms universitet, Sweden
- Professor Larissa Bravina, University of Oslo, Norway
Supervisors
-
Professor Farid Ould-Saada, Department of Physics, University of Oslo, Norway
-
Dr. Eirik Gramstad, Department of Physics, University of Oslo, Norway
-
Dr. Magnar Kopangen Bugge, GE Vingmed Ultrasound AS (former: Department of Physics, University of Oslo)
Chair of defence
Associate Professor Helge Balk, Department of Physics, University of Oslo, Norway
Contact information to Department: Line Trosterud Resvold