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$Γ(H \to gg)$ 在 $O(α_s^7)$ 阶的 Padé 近似估计,并带有大-$n_f$ 约束

Estimate of $Γ(H \to gg)$ at $O(α_s^7)$ from Padé approximants with constraints from large-$n_f$

Diogo Boito, Cristiane Y. London, Guilherme A. Nogueira

arXiv 2610.09874首次发表:更新:

发表机构

Universidade de São Paulo; Universidade Estadual de Campinas(圣保罗大学; 坎皮纳斯州立大学)

机构由 AI 辅助整理,请以论文原文为准。

AI 中文总结

利用 Padé 近似并施加大-$n_f$ 约束,估计了 $H\to gg$ 在 $\alpha_s^7$ 阶的未知 QCD 修正系数为 $-312\pm 15$,并减小了重整化尺度依赖性。

AI 中文摘要

在这项工作中,我们利用基于微扰级数及其 Borel 变换构建的 Padé 近似,在重顶夸克极限下估计了希格斯玻色子衰变为胶子($H\to gg$)的首个未知 QCD 修正。在此过程中,我们还获得了 QCD $\beta$ 函数、QCD 退耦关系以及胶球关联函数的首个未知系数的估计。我们还提供了 $\Gamma(H\to b\bar{b})$ 首个未知系数的更新预测。我们确定了微扰系数对夸克味道数 $n_f$ 的多项式依赖。我们指出,$H\to gg$ 的大-$n_f$ 结果可以从文献中已有的胶球关联函数结果中获得。然后,$n_f$ 最高次幂的系数被作为约束条件施加,并用作剔除不可靠近似的新测试。该方法通过后验预测系列最后一个已知系数得到验证。我们对 $\Gamma(H\to gg)$ 的 $\alpha_s^7$ 阶未知系数的模型无关估计为 $-312\pm 15$(在 $\overline{\mathrm{MS}}$ 方案中,取 $\mu=m_H$,其中 $m_H$ 为希格斯质量)。利用我们的估计,$\Gamma(H\to gg)$ 的残余重整化尺度依赖性减少了近 1.5 倍。

英文摘要

In this work we estimate the first unknown QCD correction to the decay of the Higgs boson into gluons, $H\to gg$, in the heavy-top limit using Padé approximants built to the perturbative series and to its Borel transform. In the process, we also obtain estimates for the first unknown coefficients of the QCD $β$ function, of the QCD decoupling relation, and of the gluonium correlator. We also provide an updated prediction for the first unknown coefficient of $Γ(H\to b\bar{b})$. We determine the polynomial dependence of the perturbative coefficients on the number of quark flavors, $n_f$. We point out that the large-$n_f$ result for $H\to gg$ can be obtained from results for the gluonium correlator already available in the literature. The coefficient of the highest power of $n_f$ is then imposed as a constraint and is also used as a new test to discard unreliable approximants. The method is validated through the postdiction of the last known coefficient of the series. Our model-independent estimate for the yet unknown coefficient of order $α_s^7$ of $Γ(H\to gg)$ is $-312\pm 15$ (in the $\overline{\mathrm{MS}}$ scheme with $μ=m_H$, where $m_H$ is the Higgs mass). With our estimate the residual renormalization-scale dependence of $Γ(H\to gg)$ is reduced by a factor of almost 1.5.

Comments42 pages, 6 figures

论文原文

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