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

1、標準模型成功的用規(guī)范對稱群描述了目前已知的四種相互作用中的強，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)被粒子物理實驗相繼證實。近來，LHC實驗組宣稱發(fā)現(xiàn)了Higgs玻色子，質(zhì)量大約是125GeV，但是實驗上還未進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)致標準模型在理論上存在著等級差和微調(diào)問題。標準模

2、型還有其它諸如自由參數(shù)太多的問題。人們普遍認為標準模型只是適用于能標為幾百GeV的有效理論，在能量達到TeV時會有新物理出現(xiàn)，標準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子對撞機(LHC)的運行，為人們直接探索TeV量級的新物理打開了通道。
　　 在本文中，我們分別在標準模型和最小Higgs模型下計算了大型強子對撞機(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修正達到了30％，這么顯著的NLO修正效應(yīng)在具體的實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/重整化能標的依賴。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。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式，對于實輻射部分，我們采用兩截斷相空間分割(TCPSS)的方法進行了處理。
　　 本論文研究中的主要創(chuàng)新之