El establecimiento de límites frecuentista modificado usado en colisionadores, que se niega a excluir modelos que el experimento no tiene capacidad de probar.El método CLs es un enfoque frecuentista modificado para establecer límites superiores en física de partículas, particularmente en colisionadores como el LHC. Aborda un problema sutil: cuando un experimento tiene poca sensibilidad a una señal hipotética (por ejemplo, porque el fondo esperado es enorme), un límite frecuentista ingenuo podría excluir incorrectamente esa señal aunque el experimento no pueda distinguirla realmente del fondo. CLs lo evita exigiendo que un modelo se excluya solo si los datos son inconsistentes con la hipótesis de señal más fondo y consistentes con la hipótesis de solo fondo. Esto hace que los límites sean conservadores pero robustos, asegurando que nunca se afirme haber descartado un modelo que no se tenía capacidad de probar.
El método CLs fue desarrollado a finales de los años 1990 por las colaboraciones de LEP, particularmente por Alexander Read y otros, para manejar el problema de establecer límites en las búsquedas del bosón de Higgs cuando el fondo esperado era grande. Desde entonces se ha convertido en el estándar para el establecimiento de límites en el Tevatrón y el LHC.
El método define un estadístico de prueba, típicamente una razón de verosimilitud que compara la hipótesis de señal más fondo con la de solo fondo. Se calculan dos valores p: p_sb, la probabilidad de observar datos tan extremos como los reales bajo la hipótesis de señal más fondo, y p_b, lo mismo bajo la hipótesis de solo fondo. El valor de CLs se define como p_sb / (1 - p_b). Un modelo se excluye al nivel de confianza del 95% si CLs < 0.05. La división por (1 - p_b) asegura que si el experimento no tiene sensibilidad (por lo que p_b está cerca de 1), el valor de CLs permanezca grande, evitando la exclusión. Esta es una corrección conservadora que sacrifica algo de potencia estadística para evitar exclusiones falsas.
Se usa extensamente en física de altas energías para establecer límites superiores en secciones eficaces de producción de nuevas partículas, como en las búsquedas de supersimetría, dimensiones extra y el bosón de Higgs antes de su descubrimiento.
El nombre 'CLs' significa 'nivel de confianza de la señal' — la 's' es por señal, y a veces se bromea llamándolo 'el establecedor de límites conservador' porque es deliberadamente sobrecauteloso.
