大型强子对撞机重夸克产生和hzγ产生的精确研究

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1、中圈绅孽艘求犬誊博士学位论文万方数据大型强子对撞机上重夸克产生和HZ7产生的精确研究作者姓名：学科专业：导师姓名：熊寿健粒子物理与原子核物理马文淦教授张仁友副教授完成时间：二。一五年四惆万方数据UniversityofScienceandTechnologyofChinaAdissertationfordoctordegreePrecisionstudyonheavyquarkandHZ7productionsattheLHCAuthor：Speciality：Supervisor：FinishedTime：XiongShou—JianParticlePhysicsa

2、ndNuclearPhysicsProf．Ma阢n．GanAsso．Prof．ZhangRen—YouApr．2015万方数据万方数据中国科学技术大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文，是本人在导师指导下进行研究工作所取得的成果。除己特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含任何他人已经发表或撰写过的研究成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均己在论文中作了明确的说明。作者签名：墩．签字日期：沪{专iDS．硝中国科学技术大学学位论文授权使用声明作为申请学位的条件之一，学位论文著作权拥有者授权中国科学技术大学拥有学位论文的部分使用权，即：学校有权按有关规定向国

3、家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅，可以将学位论文编入《中国学位论文全文数据库》等有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。本人提交的电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。保密的学位论文在解密后也遵守此规定。√么开口保密——年⋯名：勘照新躲雄万方数据摘要LHCrunl阶段的实验数据显示新发现的Higgs粒子的性质和标准模型Higgs粒子非常接近，这使得标准模型又一次取得了巨大的成功。然而，标准模型自身的一些理论问题并没有得到解决，这些问题成为了粒子物理学家寻找新物理的强大动力。如质量在126GeV附近的标准模

4、型Higgs粒子，使得标准模型Higgs粒子质量的精细调节问题变得更加引人关注。由于T宇称守恒的最小Higgs(LHT)模型能为Higgs粒子质量的精细调节问题提供具有诱惑力的解决方案，并且此模型中的重光子可以是暗物质很好的候选者，LHT模型成为众多新物理模型中最有希望的新物理模型之一。因为LHT模型中重夸克产生是寻找LHT模型信号的重要的一个道，所以在我们的工作中，重点研究了LHC上LHT模型中重夸克单产生和电性相同重夸克对产生过程，对这两个过程进行了QCDNLO阶的精确计算。对于重夸克单产生过程，我们在∥=8TeV和∥=14TeVLHC上研究了它的产生总截面对能标

5、，LHT模型参数l厂和K的依赖行为，以及重夸克衰变后的信号的分布情况。对于电性相同重夸克对产生过程，我们在∥=14TeVLHC上研究了它的产生总截面的能标不确定度和部分子分布函数(PDFs)不确定度，以及LHT模型参数对产生截面的影响，对电性相同重夸克对衰变后给出的电性相同轻子对信号做了详细的研究。Higgs粒子发现后，对其耦合性质的精确检验成为了高能物理实验的重要任务。有很多新物理模型都预言了Higgs粒子有关的耦合与标准模型之间发生偏离。所以，精确检验Higgs粒子的耦合性质也是寻找新物理的重要手段。由于HZ7耦合顶点在标准模型中树图阶不存在，只能在圈图阶出现，所

6、以它对可能的新物理会很敏感。对HZ7耦合顶点的检验可以通过对PP--+HZ7过程的测量来实现，同时标准模型中HZ7产生过程是可能的新物理的背景，对其做精确计算是非常必要的。在我们这个工作中，我们对∥=14TevLHC上标准模型中HZ7产生进行了QCDNLO阶精确计算，并对末态Higgs粒子和Z玻色子在万方数据摘要壳衰变信号及背景做了细致的分析。我们的工作中的创新点有如下几个方面：·首次对LHC上LHT模型中的重夸克产生过程，即即jAnq一+X和卯_g—q二+X过程进行了系统的研究。我们研究了这两个过程中NLOQCD修正的效应，并对产生过程的衰变信号及其标准模型背景做了

7、详细的探讨，此项研究成果将对未来LHC上寻找LHT模型信号提供重要理论指导。·首次对LHC上标准模型中HZ7产生作出精确预言。细致研究了末态光子从Higgs粒子和Z玻色子衰变的带电产物上辐射出来对HZ7测量的影响。此项研究对未来高能量高亮度LHC上压低背景干扰实现精确测量HZ7产生提供重要指导。关键词：标准模型，T宇称守恒的最小Higgs模型，重夸克，Higgs耦合，次领头阶QCD修正，大型强子对撞机II万方数据ABSTRACTABSTRACTSincethedataoftheLHCrunlshowthatthepropertiesofthenewb