Mad Memo

Where should I put my model?

Feynrulesで作ったファイルを models/にディレクトリごとコピーする。

Tutorial

We can learn a lot from tutorial. Do

./bin/mg5_aMC
mg5>tutorial

basics

./bin/mg5_aMC
mg5> generate p p > t t~
mg5> output YourFolderName
mg5> launch YourFolderName

Then work with data files.

Import your model

以降、自分の模型のディレクトリの名前を"MyModel"として話を進める。

./bin/mg5_aMC
import model MyModel

とすると使う模型をインストールできる。PDGがどうとか怒られたら、

./bin/mg5_aMC
import model MyModel -modelname

とする。("-modelname" をつける。)

使ってみよう

自分の模型で、proton proton から W+とZ を作りたいとする。

import model MyModel -modelname
generate p p > w+ z
output hogehoge
launch hogehoge

解説
１行目：模型の読み込み。
２行目：考えているプロセス
３行目：結果を出力するディレクトリの名前
４行目：色々（断面積やイベント生成を）やって、指定のディレクトリに結果を入れる

どんなコマンドがあるの？

とりあえず

help

と打つと、許されるコマンドが出てくる。
コマンドが出てきても、それが何を意味するかわからない場合、

 help コマンド名

とする。例えば

 help generate

とすると、generate の使い方を色々教えてくれる。

実際の運用１（事前の全崩壊幅の計算）

粒子の total width が正しくないと、正しい答えが出ない。どうするか。
launch hogehoge する前に、以下を実行すると、２体崩壊を計算してくれる。仮に粒子 zp の崩壊幅が知りたいとする。

compute_widths zp --body_decay=2.0025

これをすると、ディレクトリの中に param_card.dat が出来て、計算した幅が書き込まれる。 param_card.dat がある場合は、上書きしてくれる。実際は、一度にたくさんの新粒子の幅を計算したいので、

compute_widths w+ wp+ t hp+ z zp h1 h2 a0 --body_decay=2.0025

のように、スペースを空けて粒子の名前を書きまくる。

【オプション(--body_decay=2.0025)の意味】
小数点の前が、何体崩壊まで計算するかを指定する数。
小数点以下は精度らしい

このオプションが無いと、３体崩壊も計算し始めるが、４点相互作用を無視して計算するようなので (2015 Nov. 2nd)、信頼できない。例えばW' の崩壊のときには注意。

param_card のwidthの部分に数字の代わりに Auto と書いても自動でやってくれるが、３体崩壊が入る場合があり、上に書いた理由で信用できない。

４点相互作用も入れて計算するには、calchepを使うか、

generate wp+ > w+ w+ w-

とかすれば良い。が、手間である。また、ダブルカウンティングに注意しないといけない。

参考

実際の運用２（pdf, factorization scale, renormalization scale）

pdfなどは run_card で指定できる。書き換える機会は launch hogehoge をすると色々質問されるが、そのときに与えられる。

【pdf の指定】
run_card の中の次の部分を見る。

#************....
# PDF CHICE: ....
#************....
     hoge = pdlabel

のhogeを適当に書き換える。例えば、cteq6_l, cteq6l1 など。何を書いていいのかわからない場合は、適当に書いて先に進むと、教えてくれるので、自分の名前でも書いておく。

【スケールの指定】 run_card の中の次の部分を見る。

#*********************************************************************
# Renormalization and factorization scales                           *
#*********************************************************************
 False = fixed_ren_scale  ! if .true. use fixed ren scale
 False        = fixed_fac_scale  ! if .true. use fixed fac scale
 91.188  = scale            ! fixed ren scale
 91.188  = dsqrt_q2fact1    ! fixed fact scale for pdf1
 91.188  = dsqrt_q2fact2    ! fixed fact scale for pdf2
 -1 = dynamical_scale_choice ! Choose one of the preselected dynamical choices
 1.0  = scalefact        ! scale factor for event-by-event scales

プロセスに関わらず、具体的な数字をぶち込みたい場合は、最初のFalse を True にして、下に書いてある数字を変える。

プロセスによって数字を変えたい場合には、False のままにする。数字は関係ないので無視。すると pt とかでスケールを決めてくれる。具体的には dynamical_scale_choice の数字がスイッチになっていて -1 だとデフォルトのスケールの決め方を使用する。デフォルトが何かは、ここに書いてあるが、別のページで違うことを書いてあるのを見た気がする。また、他の数字は何があるのかは、ここに書いてあるのを信用すると、

-1 : MadGraph5_aMC@NLO default (different for LO/NLO/ ickkw mode) same as previous version. 
0 : Tag reserved for user define dynamical scale (need to be added in setscales.f).
1 : Total transverse energy of the event.
2 : sum of the transverse mass 
3 : sum of the transverse mass divide by 2 
4 : \sqrt(s), partonic energy

だそうです。

aaa

一度作ったディレクトリは再利用できる。いきなり launch から始められる。

script

muTHDM_3lep8TeV というディレクトリがあったとする。MH0 というパラメタをスキャンしたい場合、 mh0_scan.txt に以下を書く

launch muTHDM_3lep8TeV -n run_MH100
set ebeam1 4000
set ebeam2 4000
set MH0 100
compute_widths h0 a0 h+ --body_decay=2.0025
launch -n run_MH150
set MH0 150
compute_widths h0 a0 h+ --body_decay=2.0025
launch -n run_MH200
set MH0 200
compute_widths h0 a0 h+ --body_decay=2.0025

次に

 ./bin/mg5_aMC mh0_scan.txt

をする。これで MH0 = 100, 150, 200 の場合の結果ができる。

Other useful commands

mg5>define P = g u u~ c c~ d d~ s s~
mg5>open index.html
mg5>display particles
mg5>display interactions
mg5>display multiparticles
mg5>histry hogehoge.dat         (<- save the commands you type.)
mg5>import command hogehoge.dat (<- load the commands you type.)
./bin/mg5 hogehoge.dat	     (<- another way to load.)
mg5>open ./hogehoge.dat	     (<- you can read it.)

Old memos

This is a memo how to move to Madgraph5 from Madgraph4.
I assume reader know how to use Madgraph4.
If you find any mistakes, please tell me.

We can still use model files made for Madgraph4.
I could not do ./bin/new_process in Madgphaph5. I received the message that "We cannot find UFO files." and so on.
To use model files made for Madgraph4, we can do

./bin/mg5

then (I assumed your model file named "your_model_name")

mg5>import model_v4 your_model_name
mg5>generate p p > j j h QED=3, h > z z @1
mg5>add process p p > j j h QED=3, h > w- w+ @2
mg5>add process .....
mg5>output hogehoge
mg5>launch hogehoge

After you do output command, you will find a directory named hogehoge.
We can also generate event in this directory.
When you use madgraph4 model file in madgraph5 to generate events, you may face to an
error which tells you that madgraph can not find include dimension.inc
and so on. In this case you should try to do the followings:

>./bin/change_complier.py gfortran

After that try to generate events again. (Notice that you need gfortran compiler.)

If you still error message after you choose gfortran as the compiler,
you need check how was your param_card.dat generated. I think you used
"BRIDGE" to calculate the decay widthes of your new particles. BRIDGE
asks you to replace the param_card.dat with the one BRIDGE made. You
should NOT answer "yes". You should answer "no". In my experience, the
param_card.dat which made by BRIDGE does not work. BRIDGE made the
"slha.out" in which decay widthes are written. You can copy the decay
widthes in this file to you param_card.dat by yourself.
(Maybe, you should not write the decay widthes of SM particles except
the Higgs boson. )
This is a boring task, but then you may successfully generate event.

In ./bin/mg5, we can choose whether we run pythia and PGS or not even after
we installed pythia and PGS.