本文计算了散射过程pp \to t t bar Z的次首阶QCD全修正。该通道将用于大型强子对撞机上的t t bar Z电弱耦合的测量。这些耦合不能在当前的实验中直接测量。为了得到这些结果,我们利用一种新的,完全数值方法进行高阶QCD计算。我们发现,对于合理的值的重整化和因式分解标度的QCD校正增加了35%的领先秩序的结果,而减少了理论误差所产生的未计算的高阶修正到约10%。
英文摘要:
We present a calculation of the full next-to-leading order QCD corrections to the scattering process pp \to t tbar Z. This channel will be used to measure the t tbar Z electroweak couplings at the Large Hadron Collider. These couplings cannot be directly measured in current experiments. To obtain these results, we utilize a novel, completely numerical approach to performing higher order QCD calculations. We find that for reasonable values of the renormalization and factorization scales the QCD corrections increase the leading order result by 35 percent, while reducing the theoretical error arising from uncalculated higher order corrections to approximately 10 percent.
Complete Helicity Decomposition of the B-t-tbar Vertex including Higher Order QCD Corrections and Applications to e+e- --> t tbar
本文用数值方法计算了过程B--> t tbar中所有极化组态的完整密度矩阵,其中B为离壳层Z或光子,t为顶夸克,包括单圈QCD修正,即O(α)中虚胶子和实胶子的贡献.的分析是在螺旋度形式主义的框架。这些结果特别适合于在线性对撞机上产生顶夸克,但在其他情况下也可能有用。指出了与LEP和Tevatron物理的关系。
Top quark pair + jet production at next-to-leading order: NLO QCD corrections to gg -> t tbar g
pp/pbar p -> t tbar jet+X反应是寻找200 GeV以下质量范围的希格斯玻色子的重要背景过程。除此之外,它也是精确测量顶夸克扇区的理想实验室。这两种应用都需要可靠的理论预测,这只能通过完整的次领先阶(NLO)计算来实现。在这项工作中,我们描述了子过程gg -> t tbar g的非线性光学计算。
New signals in pair production of heavy Q=2/3 singlets at LHC
在大型强子对撞机上,通过标准的QCD相互作用,可以成对产生新的夸克单线态T,其截面很大,质量可达几百GeV。它们的带电电流衰减T Tbar T -> W+ b W- bbar,伴随着W对的半轻子衰减,给出了一个终态l nu bb jj$,就像在顶对产生中一样。混合衰变模式T Tbar -> W+ b H tbar,H t W- bbar -> W+ b W- bbar H,T Tbar -> W+ b Z tbar,Z t W- bbar -> W+ b W- bbar Z,其中H,Z -> jj,产生两个以上的喷流,l nu bb jjjj,或者对于Z -> nu nubar,在后一种情况下产生相同的状态。我们扩展了以前的工作,详细研究了额外的H和Z的贡献,并强调了T Tbar -> W+ b W-bbar信号的一个显著特征:一个非常活跃的带电轻子的存在。最后,我们比较了在l nu bbbb jj末态,四个b标签的发现潜力。
我们比较了在费米实验室Tevatron和欧洲核子研究中心大型强子对撞机(LHC)上观察顶夸克对产生和衰变的自旋相关性的理论预期。特别是,我们注意到,在两种环境中不同的顶夸克对产生机制测试标准模型的不同方面,并需要不同的策略来观察相关性。在Tevatron中,生产由q qbar -> t tbar主导,策略是构建双衰减角分布,其中一个衰减角在t静止坐标系中测量,另一个在tbar静止坐标系中测量。LHC的主导过程是gg --> t tbar,具有丰富的自旋结构,允许在观察自旋相关性时进行第二种选择。这里的策略是选择在零动量帧(ZMF)中以相对低的速度产生t tbar对的事件。对于这些事件,有很强的方位角之间的相关性t和tbar衰变产物存在。这种测量具有可以在实验室框架中进行的优点。
MSTW PDFs and impact of PDFs on cross sections at Tevatron and LHC
我们简要地总结了“MSTW 2008”的部分子分布函数(PDF)的确定,以及随后的后续研究,然后再回顾一些热门的问题,在Tevatron和LHC的截面的PDF依赖。我们更新了最近发表的基准标准模型总截面(W,Z,gg->H和t-tbar生产)在7 TeV LHC的研究,在那里我们占所有公开可用的PDF集,我们比较LHC数据的W,Z,和t-tbar生产。我们显示的灵敏度的希格斯截面的胶子分布,然后我们证明的能力的Tevatron喷流数据,以及LHC的t-tbar数据,区分PDF集与不同的高x胶子分布。我们讨论了从深度非弹性散射数据中提取强耦合α_S的相关问题,并得出结论:为了得到有意义的结果,需要对高x胶子分布进行直接的数据约束。因此,我们不鼓励使用PDF集获得的“非全球”适合高x胶子分布不直接受数据的约束。
在标准模型中,如果存在一个新的Q=2/3的中等质量的夸克单态T,我们评估了LHC在t tbar H(-> l nu b bbar b bbar jj)产生中发现轻希格斯玻色子的可能性。在后一种情况下,具有衰变T Tbar -> W+ b H tbar / H t W- bbar -> W+ b W- bbar H的T对产生提供了希格斯玻色子的重要额外来源,给出了相同的实验特征,以及其他衰变模式T Tbar -> H t H tbar -> W+ b W- bbar H,T Tbar -> Z t H tbar / H t Z tbar -> W+ b W- bbar H Z进一步增强该信号。这两种分析都是用信号和背景的粒子级模拟进行的,包括t tbar加上n=0。5架喷气式飞机构成了迄今为止的主要背景。我们估计在t tbar H产生中发现SM Higgs,M_H = 115 GeV,积分亮度为30 fb^-1,这与CMS最近的结果相似,后者也包括了完整的t tbar nj背景。我们证明,如果存在质量为mT = 500 GeV的夸克单态,那么在这个终态下发现希格斯粒子所需的光度将降低两个数量级以上,并且在8 fb^-1的情况下就可以达到5 sigma的显著性。这个新的希格斯信号将不会被看到,除非我们寻找它:与此目的,一个新的特定的最终状态重建方法。最后,我们考虑了寻找Q=2/3单态的…
Measuring the top Yukawa coupling at the ILC at sqrt(s) = 500 GeV
本文报道了在国际直线对撞机(ILC)运行的第一阶段,在质心能量为500 GeV的条件下,直接测量汤川耦合gt的可行性。信号和背景模型中加入了非相对论性QCD修正,增强了t-tbar阈值附近的产生截面。在6-喷注+轻子和8-喷注模式下重建了e+e-> ttbar H信号。将两个通道的结果合并。所考虑的背景过程是e+e- -> t bbar W- / tbar b W+(其包括e+e- -> t tbar)、e+e- -> t tbar Z和e+e- -> t tbar g* -> t tbar b bar。我们使用一个现实的快速蒙特卡罗检测器模拟。信号事件选择使用事件形状变量,通过射流聚类,并通过识别重味射流。假设Higgs质量为120 GeV,极化电子和正电子束(Pe-,Pe+)=(-0.8,+0.3),积分亮度为1 ab-1,我们估计可以看到e+e- -> t tbar H事件,统计显著性为5.2 sigma,对应于Yukawa耦合测量精度的相对最高值|Δ g_t / g_t| = 10%。
Search for anomalous top-gluon couplings at LHC revisited
通过LHC上的顶夸克对产生,我们研究了SU(3)xSU(2)xU(1)不变维6有效算符产生的非标准顶胶子耦合的可能效应。我们计算了总截面以及作为两个耦合参数的函数的p p -> t tbar X的一些分布,即,顶部的色电和色磁矩,其受在Tevatron测量的总截面σ(p pbar -> t tbar X)的约束。我们发现LHC可能会给我们一些机会来观察这些新的耦合引起的相当大的影响。
Final charged-lepton angular distribution and possible anomalous top-quark couplings in p p -> t tbar X -> l^+ X'
在大型强子对撞机(LHC)上研究了在p p -> t tbar X -> l^+ X'(l=e或mu)中,SU(3)x SU(2)x U(1)规范不变维6有效算符诱导的顶夸克与胶子和W玻色子的可能反常(或非标准)相互作用.首先计算了非零非标准顶胶子耦合和顶W耦合的最终荷轻子(l^+)角分布,并考虑了其横动量的截断。最佳可观测的程序,然后应用到这个分布,以估计预期的统计不确定性,在测量的耦合,有助于这个过程中的领先秩序。
Simple models for the top asymmetry: constraints and predictions
本文对六种具有代表性的新物理模型:变味Z'玻色子、标量等重态、W'玻色子、重轴胶子、色三重态和色六重态标量,进行了Tevatron t tbar前后不对称性的允许范围的全面研究。我们特别注意的约束,从t tbar尾巴在LHC上的参数空间,这将是戏剧性的,如果测量与SM预测,特别是Z'和W'玻色子。我们还研究了LHC的电荷不对称性的预测,并比较了几个建议的定义。
Single decay-lepton angular distributions in polarized e+e- --> t tbar and simple angular asymmetries as a measure of CP-violating top dipole couplings