《額外維模型和小Higgs模型下的QCD修正效應》是依託山東大學，由周雅瑾擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：額外維模型和小Higgs模型下的QCD修正效應
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：周雅瑾
- 依託單位：山東大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
作為標準模型的擴展模型，額外維（ED）模型和小Higgs(LH)模型在TeV能標下都有其特徵信號。本項目擬研究大型強子對撞機（LHC）上ED模型和T宇稱守恆的LH模型(LHT)的次領頭階(NLO)QCD修正效應。選擇實驗上探測額外維比較重要的過程,比如top夸克對、Higgs對產生，引力子與輕子對伴隨產生，HHZ、HZZ伴隨產生等過程，計算ED模型下的單圈階QCD修正；選擇LHT效應比較明顯的過程，例如Higgs對產生，top夸克對產生等過程，計算它們在LHT模型下的NLO QCD修正效應。並在此基礎上給出適當的信號本底分析，構建合適的物理觀測量，為LHC上確定新物理模型提供必要的理論預言，並更精確地確定模型輸入參數。
結題摘要
精確檢驗標準模型以及尋找標準模型以外的新物理是近年來粒子物理研究的一個重點，也是現有及計畫中的高能對撞機的主要任務之一。本項目的研究目標是尋找額外維模型（ED）和T-宇稱守恆的小Higgs模型（LHT）的信號，並將次領頭階QCD輻射修正的計算套用到ED和LHT模型，以精確研究這些模型。 根據項目計畫，我們首先考慮了一些特徵過程的額外維及LHT信號，進一步地，計算了一些過程的NLO QCD修正效應。首先，我們計算了直線對撞機上，中性規範玻色子的三體產生包括γγγ,γγZ,γZZ,ZZZ幾個過程，我們計算了Kaluza–Klein(KK)引力子效應對這些過程的截面以及主要分布的影響，給出了計算結果對於基本普朗克能標的限制。2012年LHC上發現類Higgs粒子，在此背景下我們計算了Higgs對產生的ED效應，並進一步將次領頭階QCD輻射修正的計算套用到此過程。之前認為這個過程的信號比較弱從而實驗上無法探測，但通過計算我們發現，選擇合適的衰變道作分析，在LHC上探測此過程信號是可能的，並且額外維效應對總截面、橫動量分布、不變質量分布都有很大的影響。考慮了QCD修正後，額外維的效應有所減小，但總截面對重整化能標和因子化能標的依賴性大大降低。我們還選擇了合適的衰變道做背景分析，使得Higgs對產生成為尋找大額外維模型信號的一個很有希望的產生道。 對於LHT模型，我們研究了top夸克衰變和底夸克-奇異夸克產生等味道改變中性流（FCNC）過程，由於單圈階計算時圈中重的“mirror”粒子的出現，很大程度上提高了截面，從而實驗上有可能通過這些FCNC效應的研究而尋找新物理信號。 進一步地，為了精確檢驗標準模型，我們計算了LHC上HWγ伴隨產生過程的NLO QCD修正，並考慮了末態的Higgs和W的衰變，給出了末態粒子的橫動量等微分分布，並研究了K因子對物理可觀測量和相空間區域的依賴。基於強子對撞機上高能類實光子對撞的新奇物理現象，我們考慮了LHC上通過前向類實光子對撞產生top夸克和W玻色子的過程，計算了它的NLO QCD修正效應，給出了QCD輻射修正對截面、重整化能標及因子化能標和主要分布的影響。 三年內發表論文6篇，其中Phys. Rev. D 2篇，理論物理通訊1篇，JHEP 2篇（含1篇已錄用），The European Physics Journal 1 篇
