最小Higgs模型下大型強(qiáng)子對撞機(jī)上Z0H0產(chǎn)生的精確研究.pdf

1、標(biāo)準(zhǔn)模型成功的用規(guī)范對稱群描述了目前已知的四種相互作用中的強(qiáng)，弱和電磁相互作用。而且預(yù)言了top夸克和重規(guī)范粒子W±和Z的存在，這些粒子已經(jīng)被粒子物理實(shí)驗相繼證實(shí)。近來，LHC實(shí)驗組宣稱發(fā)現(xiàn)了Higgs玻色子，質(zhì)量大約是125GeV，但是實(shí)驗上還未進(jìn)一步確定觀察到的是哪個模型下的Higgs玻色子。另外在理論上，由于Higgs粒子的質(zhì)量項在單圈階就受到了來自top夸克和規(guī)范粒子的量子修正，導(dǎo)致標(biāo)準(zhǔn)模型在理論上存在著等級差和微調(diào)問題。標(biāo)準(zhǔn)模

2、型還有其它諸如自由參數(shù)太多的問題。人們普遍認(rèn)為標(biāo)準(zhǔn)模型只是適用于能標(biāo)為幾百GeV的有效理論，在能量達(dá)到TeV時會有新物理出現(xiàn)，標(biāo)準(zhǔn)模型正是描述新物理理論的低能近似。歐洲核子中心的大型強(qiáng)子對撞機(jī)(LHC)的運(yùn)行，為人們直接探索TeV量級的新物理打開了通道。
　　 在本文中，我們分別在標(biāo)準(zhǔn)模型和最小Higgs模型下計算了大型強(qiáng)子對撞機(jī)(LHC)上H0與Z0伴隨產(chǎn)生過程的NLOQCD修正，并且給出了次領(lǐng)頭階的總截面，以及末態(tài)粒子Z0和

3、H0分別衰變到μ±對和Υ±對的橫動量分布等精確的理論預(yù)言。我們發(fā)現(xiàn)在LHC上，NLOQCD修正達(dá)到了30％，這么顯著的NLO修正效應(yīng)在具體的實(shí)驗上是必須要考慮的。同時兩個模型結(jié)果在LO和NLOQCD的相對偏差分別能達(dá)到12.83％和10.37％。通過精確的理論計算，我們發(fā)現(xiàn)NLOQCD修正可以極大的壓低LO截面對因子化能標(biāo)/重整化能標(biāo)的依賴。我們同樣精確研究了最小Higgs模型的參數(shù)c，c1和f對這個過程的影響。為了使結(jié)果更加貼近實(shí)驗，

4、我們做了末態(tài)粒子Z和H分別衰變到μ±對和Υ±對的橫動量分布，通過計算發(fā)現(xiàn)兩個模型的相對偏差至少能達(dá)到10％。我們?yōu)長HC上研究Higgs玻色子與Z玻色子耦合特性的精確實(shí)驗提供了理論支持。在NLOQCD修正的計算中，紅外發(fā)散的處理是一個難點(diǎn)。這里，我們采用維數(shù)正規(guī)化來分離紅外發(fā)散。其中，圈圖中的紅外發(fā)散，我們給出了解析的表達(dá)式，對于實(shí)輻射部分，我們采用兩截斷相空間分割(TCPSS)的方法進(jìn)行了處理。
　　 本論文研究中的主要創(chuàng)新之