基本介紹
- 中文名：B介子物理高階QCD修正計算和唯象研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：肖振軍
- 依託單位：南京師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
受到B介子工廠實驗和LHC實驗的強勁推動，B介子物理研究成為最重要的前沿研究領域之一。對B介子到兩個強子末態的衰變過程，理論計算的誤差主要來源於關於強子矩陣元的計算。提高理論計算的精度對實驗數據分析和QCD理論的發展均具有重要的意義。pQCD因子化方案在解決端點發散，計算旁觀者圖和湮滅圖貢獻方面有明顯的優點，並在唯象分析方面取得了顯著的成功，但仍存在亟待解決的關鍵問題：次領頭階QCD修正的計算仍不完整和規範不變性問題。鑒於此，本項目的主要研究內容包括：(1) 計算對領頭階可因子化發射圖、不可因子化的旁觀者圖和湮滅圖的次領頭階QCD修正；(2) 研究pQCD因子化方案的規範不變性等有爭議的問題，給出解釋或者證明；(3) 在包含了完整的次領頭階QCD修正以後，對B/B_s介子的兩體強子衰變道做系統研究，為B介子實驗數據的唯象分析提供理論支持；(4) 研究對B介子混合與稀有衰變過程的新物理修正。
結題摘要
項目組在標準模型理論框架下,採用pQCD因子化方案,對B/B_s/B_c介子的兩體強子衰變過程和半輕子衰變過程做了系統研究。主要研究成果包括：（1）對B_s→ π^+π^- 和B→ K^+K^-這兩個純湮滅衰變過程做了細緻研究,對CDF和LHCb實驗組觀測到的大分支比實驗數據給出了統一的基於pQCD因子化方案的理論解釋。（2）採用 pQCD 因子化方法，對186個B_c→PP,PV,VV,SP,SV,AP,AV,AA兩體無粲強子衰變過程做了全面、系統的研究。對衰變分支比、極化分數和相對相位等可觀測物理量給出了系統的pQCD理論預言，做了深入的唯象分析。研究成果對理解雙重味B_c介子純湮滅衰變機制、對研究標量介子和軸矢量介子的基本結構、探索新物理存在的證據提供了理論依據。（3）為了解釋Belle實驗組發現的R_s反常, 我們考慮η-η’-G混合方案，計算了贗標膠子成分通過混合對 B_{s,d}→ J/ψη, J/ψη’的貢獻，得到R_s≈ 0.72，R_d≈0.58, 對Belle的實驗測量結果給出了很好的標準模型解釋。(4) 我們計算了B→a_1a_1,b_1b_1和B_{u,d,s}→K_0^*\bar{K}_0^*衰變過程的分支比、極化分數和CP破壞等可觀測物理量，給出了pQCD理論預言；(5) 計算了次領頭階QCD修正對B,B_s介子的半輕子衰變過程的影響。計算了B/B_s→ (π,K, η,η’,G) (l^+l^-,l^-\nu, \nu\bar{\nu})半輕子衰變道的分支比，估算了理論誤差。並通過和精確實驗數據的比較，抽出了CKM矩陣元|V_{ub}|。[6] 基於 pQCD因子化方法，對4個 B → K（η,η’）衰變過程做了系統的分析和研究。重點考慮了各個次領頭階貢獻的影響,考慮了三種不同的混合方案,計算了4個衰變道的分支比和CP破壞，給出了NLO階的pQCD計算結果，對實驗結果給出了漂亮的理論解釋。我們還對不同類型費曼圖的振幅做了數值計算和比較分析。項目實施以來，有10篇學術論文被“SCI”收錄，其中8篇發表在國際著名學術刊物“Phys.Rev.D”（SCI-Top）上，2篇發表在“J.Phys.G”（SCI-2區）上,已被國內外學術同行他人引用29次，有較強國際影響。
