《ATLAS上WW/WZ矢量玻色子散射半輕子衰變lvjj物理研究》是依託中國科學技術大學，由劉明輝擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：ATLAS上WW/WZ矢量玻色子散射半輕子衰變lvjj物理研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：劉明輝
- 依託單位：中國科學技術大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
標準模型(SM)的電弱對稱性破缺(EWSB)機制使粒子獲得質量，並預言了Higgs粒子的存在，但很多超出SM的新模型也預言了非Higgs機制存在的可能。縱向極化矢量玻色子WW/WZ散射過程的振幅依賴於特定的對稱破缺機制，否則將在TeV尺度產生么正性破壞。對WW/WZ散射的精確測量可以直接檢驗SM EWSB機制，並尋找超出SM Higgs機制所預言的新共振態粒子，是探測新物理的敏感探針。WW/WZ散射過程的截面非常小，以往對撞實驗中很難精確測量。LHC運行狀態良好,大量實驗數據將為WW/WZ散射過程的測量提供條件。本項目將通過利用20-O(100)/fb的數據，開拓並發展新的研究方法，對WW/WZ散射過程的截面進行較為精確的測量，檢驗SM EWSB理論。我們還將重點對WW/WZ系統的不變質量譜進行掃描，以探測TeV能標下新對稱性存在的跡象。
結題摘要
矢量玻色子散射(VBS)是標準模型（SM）中一個重要的過程。 SM 預言的Higgs粒子，可以保證縱向極化的W玻色子散射振幅在TeV能區的么正性不發生破缺，但仍不清楚是否存在額外的新粒子共同保證VBS過程的么正性。此外，如果新物理的粒子只能跟玻色子發生耦合，那么VBS過程將是尋找新物理的主要衰變道。因此，VBS過程對新物理過程非常敏感，是新物理尋找的敏感探針。本課題通過WW散射過程qq-WWqq-lvlvqq (l為e或μ),基於ATLAS探測器收集的13TeV數據，分階段對可能的新物理現象進行了尋找。利用2015年採集的3.2/fb的數據，在ee,eμ和μμ三個衰變道分別進行了研究。結果與標準模型的預言相比，沒有觀測到有明顯的數據超出。基於特定物理模型預言的新粒子，我們在95%置信度下給出了其產生截面上限，及其不變質量的下限。結果以ATLAS 會議論文（conference note）的形式公開發表ATLAS-CONF-2016-053，並被Eur. Phys. Jour. C以會議文集方式收錄：EPJ Web of Conferences 137, 08016 (2017)。利用2015+2016年採集的約36/fb的數據量，本課題利用eμ衰變道，對可能的新物理進行了尋找，結果未發現明顯的新物理信號。基於多種新物理模型，我們在95%置信度下給出了新粒子產生截面的上限，結果發表在Eur. Phys. J. C 78 (2018) 24。此外，基於對輕子末態性能的掌握，利用類似的末態，qq-R-eμ/eτ/μτ，我們還拓展了輕子數不守恆新物理的尋找。我們利用8TeV和13TeV的數據分別對輕子數不守恆的過程進行了探尋，結果分別發表在Phys. Rev. Lett. 115, 031801 (2015)和Eur. Phys. J. C76 (2016) 541。另，以ATLAS會議論文的形式公開發表物理結果一篇：ATLAS-CONF-2015-072。
