快速模拟

学习目标

• 了解现有的快速模拟选项

为什么快速模拟至关重要

LHCb网格资源的网格资源主要用于生成模拟样本，因此使用快速模拟方法以相同的计算成本成本生成更多事件至关重要。 使用快速模拟或明智地使用模拟样本是不可避免的。 幸运的是，已经存在一些可直接使用的快速模拟选项， 下面给出一个非常简要的概述（不包括仍在开发中的选项）。

一般来说，Gauss是一个非常常灵活且可扩展的框架，如果你需要大量的模拟样本，思考考慮對配置進行一些修改、重新排列步驟或事件循環是否能基本上本獲得顯著的速度提升是很有用的。

加快探测器模拟速度

简化探测器几何结构

可以关闭特定分析可能不需要的部分探测器。最突出的是，可以停用RICH探测器中光学光子的传播，这将模拟一个事件所需的总时间减少30%。更激进的是，可以关闭除跟踪系统外的所有部分，速度大约提高约10倍。然而，后者会严重影响样本的可用性。

粒子枪

不生成完整的Pythia事件，而是生成一个单一的信号粒子，其运动学可以配置为遵循各种不同的分布（提供与Pythia8中相同的分布）。然后使用EvtGen将该粒子衰变为所需的最终状态。总体速度提升约为50倍。然而，与全模拟相比，分辨率和效率通常更好，因为探测器的占有率低得多。

重新衰变（ReDecay）

允许重用基础事件，但每次生成和模拟新的信号衰变。根据所研究的信号衰变多重性，通常可看到10到20倍的速度提升。此外，可达到与标称模拟相同的精度。然而，由于基础事件和信号粒子的运动学保持不变，会引入不同事件之间的相关性，其影响取决于所研究的可观测量，如果影响显著，则需要谨慎处理。另请参见关于ReDecay的文档。

加快生成速度

分割生成器级别的切割

假设你正在研究一个在Pythia 8最小偏置事件中产生概率相对较低的信号粒子的衰变。此外，你应用了不依赖于Pythia输出的严格的生成器级别切割（即洛伦兹不变量，例如某些子粒子的不变质量组合）。我们能够分割生成器切割：一部分像往常一样应用，如果未通过则触发生成阶段的重置。另一部分在EvtGen生成信号衰变后立即应用。如果生成的衰变失败（例如，两个子粒子的不变质量组合低于阈值），则移除衰变产物并生成新的衰变，直到通过切割。这避免了不必要地重新运行Pythia，并且在研究稀有粒子时（例如\( \Lambda_b \)）可以节省大量计算资源。 有关实现细节，请参见关于生成器级EvtGen切割的文档。