《對撞機物理和量子色動力學若干前沿問題的研究》是依託北京大學，由李重生擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：對撞機物理和量子色動力學若干前沿問題的研究
- 外文名：The study of several frontier problems in collider physics and quantum chromodynamics
- 依託單位：北京大學
- 項目負責人：李重生
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
LHC發現Higgs類型的粒子後，進一步深入研究Higgs類型的粒子的性質，確認其是否標準模型的Higgs粒子或是其它新物理模型的Higgs粒子，成為了當前粒子物理的熱點問題。而對Higgs粒子在LHC上產生和衰變的精確理論預言是研究上述問題的基礎，甚至是關鍵。這樣，由於在強子對撞機上高階QCD效應是預言任何事例的信號和控制其標準模型本底的關鍵，故我們將進一步詳細考察Higgs粒子各種有關過程的高階QCD效應，包括固定階效應和軟膠子重求和效應。此外，我們還將深入研究如何計算一般帶色末態的QCD次次領頭階水平的觀測量，特別是紅外減除方法；並將進一步研究頂夸克和規範玻色子等有關觀測量的高階QCD效應；同時深入探索包括超對稱，額外維和暗物質等在內的新物理模型在LHC上可能的信號，並給出其在5σ水平上被發現的可能性；還將重點研究三規範玻色子耦合的性質以及Higgs場和宇宙學可能的關聯。
結題摘要
針對大型強子對撞機（LHC）上的精確觀測量及可能的新物理信號，我們進行了深入系統研究。重點研究了頂夸克、Higgs粒子、規範玻色子對、額外維現象學，特別是考察了QCD的高階效應（包括固定階與重求和結果）及它對與頂夸克、Higgs玻色子、規範玻色子對、引力子及其他新物理粒子有關觀測量的影響；同時，還重點對深度非彈中有質量的粲夸克產生，規範玻色子對的產生，Higgs粒子和規範玻色子聯合產生和色六重態/反三重態粒子產生等問題進行了系統的QCD高階效應研究。我們的研究成果主要包括：1. QCD固定階NNLO及NLO水平的高階修正；2. 橫向動量分布以及近閾軟膠子效應在NNLL水平上的重求和。在此基礎上，我們進一步研究了上述高階QCD效應對某些觀測量在5σ水平上被發現或者被排除的影響，從而給出了QCD更高精度的理論預言。我們的結果表明，在多數情況下QCD的高階效應對精確的理論預言十分重要，並顯著地降低了理論預言對標度的依賴性。上述成果已被LHC的 ATLAS和CMS實驗組多次採用。此外，我們還結合宇宙學實驗進展，對粒子物理中可能的暗物質候選者及其在對撞機上的信號進行了研究，同時還研究了宇宙早期的暴漲模型和電弱相變的相關問題，我們的結果可以解釋現有的宇宙學觀測實驗，結合對撞機的實驗結果我們還給出了對有關模型參數的限制。
