AI 中文总结
本研究首次在NRQCD因子化框架下完成双$J/ψ$大横动量强产生的$\u0026mathcal;{O}(α_s^5)$阶分析，结合实验数据得到新的长距离矩阵元集合，验证了重夸克自旋对称性，且预测与多组实验数据吻合。
AI 中文摘要
我们在非相对论QCD（NRQCD）因子化框架下，首次对具有大横动量$p_T^{ψψ}$的$J/ψ$对的快速度强产生进行了完整的$\u0026mathcal;{O}(α_s^5)$阶分析，涵盖了所有可能的福克态组合$c\ar{c}(m)+c\ar{c}(n)$，其中$m,n={}^3S_1^{[1,8]},{}^1S_0^{[8]},{}^3P_J^{[1,8]}$。我们发现CMS和ATLAS的数据约束了长距离矩阵元（LDMEs）$\u0026langle;\&mathcal;{O}^{J/ψ}({}^1S_0^{[8]})\⟩$与$\u0026langle;\&mathcal;{O}^{J/ψ}({}^3P_0^{[8]})\⟩$的一个特定线性组合。结合由单次快速度$J/ψ$强产生确定的另外两个组合，我们得到了一组新的LDME，结果显示该组LDME与快速度$J/ψ$产额和极化的全球数据大体兼容，并且能够探测重夸克自旋对称性，借此与LHCb的快速度$η_c$产额数据达成了一致。我们的$\u0026mathcal;{O}(α_s^5)$阶预测还在$J/ψ$对不变质量$m^{ψψ}$的最低区间内与CMS和ATLAS的数据很好地吻合，超出了领头阶运动学的范围。
英文摘要
We perform the first complete $\mathcal{O}(α_s^5)$ analysis of the prompt hadroproduction of $J/ψ$ pairs with large transverse momenta $p_T^{ψψ}$ in the nonrelativistic-QCD factorization framework, including all possible Fock state combinations $c\bar{c}(m)+c\bar{c}(n)$, with $m,n={}^3S_1^{[1,8]},{}^1S_0^{[8]},{}^3P_J^{[1,8]}$. We observe that CMS and ATLAS data constrain a specific linear combination of the long-distance matrix elements (LDMEs) $\langle\mathcal{O}^{J/ψ}({}^1S_0^{[8]})\rangle$ and $\langle\mathcal{O}^{J/ψ}({}^3P_0^{[8]})\rangle$. In conjunction with two other combinations fixed by single prompt $J/ψ$ hadroproduction, we gain a new LDME set, which turns out to be largely compatible with the world data of prompt $J/ψ$ yield and polarization and to probe heavy-quark spin symmetry, by which agreement is established with LHCb data of prompt $η_c$ yield. Our $\mathcal{O}(α_s^5)$ predictions also nicely agree with CMS and ATLAS data in the lowest bins of $J/ψ$ pair invariant mass $m^{ψψ}$, beyond leading-order kinematics.
Comments7 pages, 3 figures, 1 table
