Top-Antitop Production and Decay at Threshold at the LHC in QCD Perturbation Theory
INFN, Sezione di Milano-Bicocca（意大利国家核物理研究所米兰比可卡分部）；Dipartimento di Fisica G. Occhialini, Università degli Studi di Milano-Bicocca（米兰比可卡大学G. Occhialini物理系）
研究大型强子对撞机中顶 - 反顶夸克对在接近阈值时的产生，给出三种 NLO + PS 类型发生器，用于探讨增强非相对论效应大小、其归因于粲夸克偶素产生的贡献及顶夸克有限宽度对阈值增强修正的影响。
2026-07-28 hep-ph
$t\bar{t}b\bar{b}$ hadroproduction with massive bottom quarks with PowHel
顶-反顶-底-反底夸克的相关产生是在顶-反顶-希格斯产生通道中进行希格斯玻色子分析的相关不可约背景，希格斯衰变为底-反底夸克对。我们在PowHel事件发生器中实现了这一过程，在计算的所有步骤中都考虑了底夸克的质量，其中包括与4味部分子分布函数相结合的4味数方案中的硬散射矩阵元素。预测与NLO QCD + Parton Shower的准确性，获得PowHel + PYTHIA，相比，导致从以前的PowHel实现硬散射矩阵元素的5味数计划，考虑作为基线的例子，一个现实的分析顶部antipophadroproduction与额外的$b$ -喷气活动，CMS合作在大型强子对撞机。
2017-09-20 hep-ph
Higgs production in association with off-shell top-antitop pairs at NLO EW and QCD at the LHC
我们提出了与离壳顶-反顶夸克对有关的Higgs产生的非线性光学电弱修正。考虑了整个过程$\text{p}\text{p}\to\text{e}^+ν_{\text{e}} μ^-\barν_μ\text{b}\bar{\text{b}} \text{H}$，因此考虑了所有干扰、离壳和非共振贡献。的电弱修正原来是低于百分之一的积分截面，但可以超过$10\%$在某些相空间区域。除了其现象学的相关性，计算构成了一个重大的技术成就，因为完整的非线性光学虚拟校正涉及到9点函数已经计算准确。在双极近似下的两个计算支持了完整计算的结果。这些也可以推断出离壳贡献的影响，并强调其重要性，特别是对运行II的LHC。最后，我们提出了联合预测具有两个NLO电弱和QCD校正在一个共同的设置，这将有助于他们的追求，精确测量上述过程的实验合作。
2017-02-14 hep-ex hep-ph
Top Spin Correlations in Theories with Large Extra-Dimensions at the Large Hadron Collider
在大额外维度的理论中，我们研究了大型强子对撞机上的顶自旋关联。除了标准模型过程外，由引力子Kaluza-Klein模介导的s通道过程也对顶-反顶对的产生有贡献，并影响最终的顶自旋关联.我们计算了顶-反顶对产生的全密度矩阵。当额外维度理论的基本尺度低于2 TeV时，我们发现顶自旋关联与标准模型的顶自旋关联有相当大的偏差。
2004-11-29 hep-ph
Projected transverse momentum resummation in top-antitop pair production at LHC
$t\bar{t}$系统的横向动量分布具有实验和理论意义。在存在方位非对称发散的情况下，追求高对数精度的重算通常是相当苛刻的。在本文中，我们提出了投影横向动量谱$\mathrm{d}σ_{t\bar{t}}/\mathrm{d} q_τ$，这是来自于经典的$\vec{q}_{\mathrm{T}}$谱通过整合出的拒绝组件$q_{τ_{\perp}}$相对于参考单位矢量$\vecτ$，作为一种替代的解决方案，以遏制这些不对称的影响，除了方位平均的情况下$\mathrm{d}σ_{t\bar{t}}/\mathrm{d} |\vec{q}_{\mathrm{T}}|$。在有效场论，SCET $_{\mathrm{II}}$和HQET的背景下，我们将证明，尽管$q_{τ_{\perp}}$积分，领先的渐近条款的$\mathrm{d}σ_{t\bar{t}}/\mathrm{d} q_τ$仍然观察因式分解模式的硬，梁，和软功能的$ q_τ=0$ ~GeV附近。借助于重整化群方程技术，我们计算了NLL+NLO、NNLL+NNLO和近似NNLL '+ NNLO精度下的谱$\mathrm{d}σ_{t\bar{t}}/\mathrm{d} q_{\mathrm{T,in}}$、$\mathrm{d}σ_{t\bar{t}}/\mathrm{d} q_{\mathrm{T,out}}$和$\mat…
2023-02-11 hep-ph
Test of Analysis Method for Top-Antitop Production and Decay Events
我们对两组由顶质量为GeV的$m_t = 170$随机产生的QCD事件进行了Monte Carlo计算，一组导致$e^+e^-$或$e^{\pm}μ^{\mp}$或$μ^+μ^-$ 2喷流（双轻子），另一组导致$e^{\pm}$或$μ^{\pm}$ 4喷流（单轻子）组态，以检验我们提出的通过分析这两组组态确定顶质量的似然方法。对于一组单轻子事件，我们的方法给出了一个非常有效的和相当尖锐的测量的顶部质量躺在几个GeV以下的输入质量。对于双轻子集，我们的方法给出了一个更广泛的和显着的不对称分布的最高质量的估计，其中75%低于170 GeV，但双轻子数据将有更低的背景比单轻子数据。然后，我们说明这些方法，将它们应用到CDF在1995年提供的数据，并讨论所获得的结果与结果的Monte Carlo事件集。双轻子事件产生的质量分布很广，在140到180 GeV之间，通常低于单轻子事件，后者聚集在$175\pm 8$ GeV附近。在附录中，我们讨论了在一个CDF双轻子事件中观察到的额外的“慢”$μ^{+}$的性质，得出的结论是，它很可能是一个"三级轻子“，由衰变序列$b\to c + hadrons$，其次是$c\to s μ^{+} ν$产生。
1998-02-04 hep-ph
Measurements of the top-quark mass in fixed schemes and with alternative methods using the ATLAS and CMS detectors at the LHC
本文介绍了在定义良好的方案中测量顶夸克质量的若干问题。测量已进行使用的数据记录与ATLAS和CMS探测器在大型强子对撞机在质子-质子中心的质量能量为7和8 TeV。精确的理论QCD计算包括顶-反顶夸克对生产和顶-反顶夸克对生产与一个额外的喷流提取顶夸克质量的极质量计划已被使用。
2019-03-01 hep-ex hep-ph
Top quark phenomenology of the ADD model and the Minimal Length Scenario
在Arkani-Hamed，Dimopoulos和Dvali（ADD）模型的最小长度方案（MLS）下，研究了Tevatron和LHC上的顶夸克对的产生.我们发现，由于引力子调解的积分和微分截面上的相当大的影响，预计弦标度，M_S，O（1- 10 TeV）和几个XD，δ，都符合目前的实验限制。提取了M_S的潜在极限。我们还强调了一个简单的ADD的情况下，其修改的基础上使用MLS作为一个自然的监管机构的虚拟KK引力子交换的发散幅度之间的明显的现象学差异。
2012-01-30 hep-ex hep-ph
Lorentz and CPT Violation in Top-Quark Production and Decay
探讨了在顶夸克区检验Lorentz对称性和CPT对称性的前景。我们提出了相关的拉格朗日密度，讨论了物理观测，并描述了在实验中寻求的信号。对于通过夸克或胶子融合产生的顶-反顶对，以及随后的半轻子或强子衰变，我们利用窄宽度近似得到了存在洛伦兹破坏时的矩阵元。测试CPT对称性的顶夸克部门的问题也得到了解决。我们证明，单顶生产和衰变是非常适合的CPT违反搜索，我们提出了矩阵元素的单顶生产的四个树级通道。我们的结果适用于搜索洛伦兹破坏和CPT对称性的研究在对撞机实验中，特别是高统计的顶-反顶和单顶生产在大型强子对撞机。
2015-09-29 hep-ph
Top-quark production cross sections at higher perturbative orders
Kennesaw State University（肯尼索州立大学）
本文针对三类顶夸克产生过程计算高阶微扰修正，纳入软胶子修正与电弱修正得到aNNLO、aN³LO阶截面，并将理论预言与LHC测量结果对比。
2025-11-13 hep-ph
Entanglement and quantum tomography with top quarks at the LHC
纠缠是量子力学的中心课题。由于其真正的相对论行为和基本性质，高能对撞机对于量子力学基本方面的实验研究来说是有吸引力的系统。我们提出了在LHC上探测顶-反顶夸克对自旋之间的纠缠，这是第一个在夸克对中探测纠缠的方案，也是迄今为止在最高能量尺度上的纠缠观测。我们表明，纠缠可以通过直接测量由顶-反顶对衰变产生的轻子之间的角距来观察。使用LHC运行2期间记录的当前数据，可以以高统计显著性实现检测。此外，我们开发了一个简单的协议的顶-反顶对的量子层析成像。这种实验技术重建了系统的量子态，为检验理论预测提供了新的实验工具。我们的工作在两量子比特高能系统中明确实现了量子信息的规范实验技术，为使用高能对撞机研究量子信息方面铺平了道路。
2021-09-06 hep-ex hep-ph quant-ph
Unparticle Effects on Top Quark Spin Correlations in e^+e^- Collision
通过过程$e^{+}e^{-}\to t \bar{t}$研究了标量和矢量非粒子对顶夸克自旋关联的影响。除了标准模型图之外，在s-通道中，还发现了一个由非粒子介导的顶-反顶夸克产生过程的新贡献。结果表明，标量和矢量非粒子的贡献，导致相当大的偏离标准模型的顶自旋关联。
2008-02-13 hep-ph
Higher-order corrections in $t{\bar t}γ$ cross sections
本文研究了质子-质子碰撞中顶-反顶夸克对和光子（$t{\bar t}γ$产生）的高阶QCD修正。我们计算了近似的NNLO截面，二阶软胶子修正添加到完整的NLO结果，包括标度依赖和部分子分布的不确定性。我们将我们的结果与LHC最近的测量结果进行了比较，发现软胶子修正提供了与数据更好的一致性。我们还计算了顶夸克横动量和快度的微分分布。
2022-11-30 hep-ph
Theoretical results for top-quark cross sections and distributions
我提出了新的结果和更新的总截面和微分分布在顶-反顶对和单顶生产。软胶子修正被添加到精确的固定阶的结果，以提供最好的预测在近似N $^3$ LO的$t{\bar t}$生产和近似NNLO的单顶生产。总截面和顶夸克的横动量和快度分布，并在LHC和Tevatron能量的数据进行比较。本文还讨论了三圈以上的尖点反常维数。
2016-09-23 hep-ph
Top quark pair and single top production at Tevatron and LHC energies
给出了通过所有主要部分子通道产生顶-反顶对和单顶夸克的全截面和微分截面的最新计算结果。通过NNLL精确度增加了来自软胶子再确认的高阶修正。给出了Tevatron和LHC对撞机上近似NNLO截面和顶夸克横动量分布的详细数值计算结果。
2010-08-14 hep-ex hep-ph
SMEFT chromomagnetic dipole operator contributions to $t{\bar t}$ production at approximate NNLO in QCD
本文在SMEFT框架下计算顶夸克色磁偶极矩算符对LHC上t\ar t产生总截面和顶夸克横动量微分分布的近似NNLO QCD贡献，包含软胶子修正及标度和部分子分布不确定性。
2024-06-10 hep-ph
Effect of spin-3/2 top quark excitation on ttbar production at the LHC
自旋3/2顶夸克激发起源于RS方案的弦实现对强子-强子碰撞中顶-反顶对的产生有影响。我们研究了这个态对LHC的截面的附加贡献。我们评论发现或排除的范围内的质量和耦合在7和14 TeV的前景，并表明，随着质量中心的能量增加，范围显着延伸。结果进行了比较与一个假设的自旋1/2激发顶部的效果，以及其他BSM的情况下，预测存在更高的维度有效运营商。我们还计算了几个观测值的分布，这些观测值可以用来区分不同的情况下，从SM预测的ttbar截面的偏差的存在。
2011-10-07 hep-ph
Higher-order corrections for $t{\bar t}Z$ production
本研究计算质子碰撞中$t\ar{t}Z$产生的高阶QCD与电弱修正，通过加入主导性软胶子修正得到aNNLO和aN$^3$LO截面，并与LHC测量及顶夸克微分分布进行比较。
2025-10-20 hep-ph
Threshold production of unstable top
我们发展了一个系统的方法来描述顶夸克-反夸克对阈值产生中的有限寿命效应。它是基于非相对论性有效场论，并引入了一个新的膨胀参数rho=1-mW/mt，在此基础上增加了表征顶夸克衰变动力学的尺度rho^（1/2）mt。我们的方法自然地解决了不稳定顶部生产分析中的假发散问题。在此框架下，我们通过ρ的高阶展开计算了电子正电子湮没中次领先非共振对顶夸克-反夸克阈值产生总截面的贡献，并证实了最近得到的结果.我们将分析扩展到下一个到下一个到领先的O（alpha_s）的非共振贡献，这是在领先的顺序在ρ。在强子碰撞中，非共振对顶-反顶阈值产生的贡献也是主要的。
2012-07-23 hep-ph
Theoretical predictions for $t{\bar t}W$ cross sections at approximate N$^3$LO
本研究计算了LHC能区$t{\ar t}W$产生过程的高阶QCD与电弱修正，给出近似N³LO截面预言，提升了与实验数据的吻合度，还发现高阶修应对总截面和微分截面有显著增强。
2024-06-22 hep-ph
Loopholes in $Z^\prime$ searches at the LHC: exploring supersymmetric and leptophobic scenarios
寻找大统一理论模型中预测的重矢量玻色子$Z^\prime$是大型强子对撞机的挑战性目标之一。ATLAS和CMS合作寻找$Z^\prime$玻色子，假设它们只能衰变到标准模型通道中，并通过研究双轻子、双射和在较小程度上的顶-反顶末态来设定排除限制。在这项工作中，我们探索这些$Z^\prime$搜索通过研究超对称以及leptophobic的情况下可能存在的漏洞。我们证明了存在的实现，其中的$Z^\prime$玻色子自动回避的Drell-Yan不变质量谱的分析得出的典型的边界。相反，双轻子末态只能起源于超对称$Z^\prime$衰变，因此伴随着额外的效应。这个功能进行了分析的背景下，明智地选择基准配置，可见信号可以预期在未来的大型强子对撞机数据与$4σ-7σ$的意义。因此，我们的研究结果应该激励当前的$Z^\prime$搜索程序的扩展，以解释超对称和疏核模型。
2018-02-16 hep-ph
Higher-order QCD and electroweak corrections for $t{\bar t}H$ production
Kennesaw State University（肯尼索州立大学）；Tohoku University（东北大学）；RIKEN（理化学研究所）
本文通过高阶QCD和电弱修正，提高了 $t{\bar t}H$ 产生截面的精度，并推导了顶夸克耦合常数的约束。
2026-01-21 hep-ph
A New Kind of Weak-Coupling in Top-Quark Physics ?
在标准模型中，对于t --> W b衰变模式，主螺旋度振幅A（0，-1/2）和主螺旋度振幅A（-1，-1/2）之间的相对相位为0度。然而，在附加一个大的t_R --> b_L手征弱跃迁矩的情况下，却出现了一个180度的相对相位和三个理论上的数值难题。这个相位可以在Tevatron或LHC的顶-反顶对产生中通过使用束参考二级自旋关联函数中的W玻色子横向干涉来测量。实际上，这是一种新的弱耦合，因为它直接与顶夸克静止标架中的W玻色子能量E_W相联系，而不是与正则有效质量标度相联系。对于大多数2 -> 2反应，发现这种额外偶联的简单离壳延续具有良好的高能性质，即它不破坏SM的1-环么正性。在一个工艺子集中，需要额外的第三代联轴器。
2008-10-09 hep-ex hep-ph
Weak Interactions in Top-Quark Pair Production at Hadron Colliders: An Update
重访强子对撞机上顶夸克对产生的弱修正。预测对撞机的能量为8 TeV，通过最近的LHC运行，以及13和14 TeV，大概相关的下一轮的LHC实验，提出。运动学区域与大的动量转移被确定，在那里的修正变得很大，并可能导致强烈的扭曲的微分分布，从而模仿异常顶夸克耦合。作为一个补充的情况下，我们调查的阈值区域，对应的配置与顶夸克和反顶夸克之间的相对速度小，这是特别敏感的顶夸克汤川耦合。我们证明，非平凡的上限，这种耦合，互补最近得出的CMS和ATLAS collaorations，以及正在进行的实验范围内。此外，我们建议一个处方，允许在当前的Monte Carlo发生器中实施这些校正。此外，弱校正已被纳入公开可用的Hathor库。本文给出的数值结果使用了与最近计算的NNLO QCD修正相同的装置。因此，这些结果可以结合起来，给出最精确的理论预测。
2015-02-26 hep-ph
Observing $t\bar{t}Z$ spin correlations at the LHC
在大型强子对撞机（LHC）上产生顶-反顶夸克（$t\bar{t}$）对的自旋关联是标准模型的一个实验验证的预言。在本文中，我们计算的全自旋密度矩阵$t\bar{t}Z$生产在次领先级精度QCD，质心能量为13和14 TeV。我们发现$Z$玻色子的额外发射导致了与$t\bar{t}$情况显著不同的自旋关联，并诱导了顶夸克的小的纵向极化。我们进一步提出了一种分析策略，可以导致观察到自旋相关的$t\bar{t}Z$事件在运行3结束的LHC，或可能更早的ATLAS和CMS数据集相结合。此外，我们表明，在自旋密度矩阵中所包含的纯角信息提供了新的约束的维度-6有效场论（EFT）运营商相关的$t$ - $Z$相互作用，没有任何参考的总生产率。
2021-09-16 hep-ex hep-ph
A set of top quark spin correlation and polarization observables for the LHC: Standard Model predictions and new physics contributions
我们考虑了在大型强子对撞机（LHC）上产生顶-反顶夸克（$t{\bar t}$），并随后衰变为双轻子和轻子加喷流的末态。我们提出了一组轻子角关联和分布，实验可以探测$t{\bar t}$生产自旋密度矩阵的上自旋相关部分的所有独立系数函数。我们计算了这些角关联和分布的大型强子对撞机的质心能量为8，13，和14 TeV的标准模型在次领先的QCD耦合，包括混合QCD弱校正和横向顶夸克极化和$t{\bar t}$电荷不对称性以及混合QCD-QED校正。此外，我们还根据规范不变的有效拉格朗日量分析和计算了新相互作用对这些可观测量的影响，该拉格朗日量包含与质量维度高达六的强子$t{\bar t}$产生相关的所有算子。
2015-12-09 hep-ex hep-ph
Top-Quark Charge Asymmetry with a Jet Handle
在大型强子对撞机上，顶夸克和反顶夸克对在很大程度上与硬喷流有关。本文研究了量子色动力学（QCD）中顶对+喷注产生的电荷不对称性，以及附加的质量色八重矢量玻色子。LHC的总电荷不对称性被胶子-胶子融合产生的大的电荷对称背景所抑制。我们展示了在何种程度上的不对称性，可以通过适当的相空间削减，特别是，阐述了硬射流在顶部对+射流最终状态的运动学。我们证明，在QCD中，中心喷注的不对称性为-1.5%，而没有过度减少的截面。通过施加附加的运动学切割，不对称性可以增强到~ 4%，但代价是截面大幅减小。大量的色八重态可以在顶对+喷流产生中产生相当大的影响，无论是在电荷不对称性上还是在截面上。电荷不对称性探测了夸克的矢量耦合和轴矢量耦合。我们表明，大量的彩色八位体可以产生不对称性高达+-10%的中度和高达+-30%的强运动学削减在LHC的实验分析中使用。射流运动学可用于获得关于耦合性质的进一步信息，从而区分不同的模型。
2012-11-09 hep-ex hep-ph
From top quarks to enhanced quantum key distribution: A Framework for Optimal Predictability of Quantum Observables
Universidad de Valladolid（巴利亚多利德大学）
本文提出了一种用于优化量子可观测性预测的框架，通过改进的量子密钥分发协议实现了更高的安全密钥率。
2026-01-27 hep-ex hep-ph hep-th
