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- 발행기관 : 과학기술연합대학원대학교 (UST) 한국과학기술정보연구원 (KISTI) (검색결과 1 건)
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A Study of Dark Matter at Electron-Positron Colliders using High Performance Computing
박기홍 과학기술연합대학원대학교 (UST) 한국과학기술정보연구원 (KISTI) 2021 국내석사
우주를 구성하는 물질과 그 상호작용을 기술하는 표준모형은 잘 확립되었지만 암흑물질에 대하여 설명할 수 없다. 따라서 암흑물질에 관하여 알려진 바는 적고 여러 가지 수단으로 탐색 중에 있다. 본 학위논문에서는 입자충돌실험 연구에 활용되는 여러 가지 툴킷을 활용하여 전자-양전자 충돌실험에서 암흑물질을 연구한다. 신호사건은 e^+ e^-→μ^+ μ^- A' with A'→μ^+ μ^- 이고 이론적 모델은 simplified model이다. 여러 가지 매개변수에 따른 산란단면적을 조사하였다. 궁극적으로 현재 및 미래의 전자-양전자 충돌실험에서의 신호사건에 대한 검출기 수용율을 구하였다. 또한 KISTI슈퍼컴퓨터5호기 및 로컬머신을 활용하여 모의시늉의 중앙처리장치(CPU) 시간을 비교하였다. 슈퍼컴퓨터의 높은 병렬처리효율과 많은 코어 수를 활용하여 암흑물질 연구 효율을 높일 수 있음을 확인할 수 있었다. 이 연구의 결과는 Belle II, FCC-ee, CEPC 그리고 ILC 등의 현재 및 미래의 전자-양전자 충돌실험에서 본 연구의 신호사건에 대한 암흑물질 신호를 찾는데 도움이 될 것이다. Even if the Standard Model (SM) describing particles that constitutes the universe and its interactions is well established, the SM cannot explain dark matter. Therefore, little is known about dark matter and is being explored by various means. In this thesis, we study dark matter at electron-positron collider experiments using toolkits utilized in particle collider experiments. The signal channel is e^+ e^-→μ^+ μ^- A' with A'→μ^+ μ^- and the theoretical model is the simplified model. We investigated the dependence of cross-section according to various parameters. Ultimately, we obtained detector acceptance for the signal channel in present and/or future electron-positron collision experiments. In addition, we used the KISTI-5 supercomputer and a local machine to compare central processing unit time of simulation. It has been confirmed that the high efficiency of parallel processing of supercomputers and the many number of cores can be utilized to increase the efficiency of dark matter research. The results of this study will help to find dark matter signals for the signal channel in present and/or future electron-positron collider experiments such as Belle II, Future Circular Collider (FCC)-ee, Circular Electron-Positron Collider (CEPC), and International Linear Collider (ILC).
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