高能对撞机上三规范玻色子产生的精确研究

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1、中圈料孽敢求大誊博士学位论文万方数据高能对撞机上三规范玻色子产生的精确研究作者姓名：陈冲学科专业：粒子物理与原子核物理导师姓名：马文淦教授张仁友副教授完成时间：二。一六年五月万方数据lIIIIIIIIIIIIIIIIIIY3021431UniversityofScienceandTechnologyofChinaAdissertationfordoctor’SdegreePrecisionstudyontriplegauge一一—‘bosonproductionathighenergycollidersAuthor：Speciality

2、：Supervisor：ChenChongPartic—l—ePhysicsandNuclearPhysicsProf．MaWen．GanAsso．Prof．ZhangRen—YouFinishedTime：May,2016万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：弛钍半签字日期：塑!』：皇：兰I中国科学技术大学学位

3、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。作者签名：煎：!E签字日期：驰f厶：复!兰I导师签名：签字日期：力叫乒血万方数据摘要标准模型是迄今为止人类所构造的最成功的粒子物理理论，随着H

4、iggs粒子的发现，接下来高能对撞机的主要任务为标准模型的精确检验以及新物理信号的寻找。电弱四规范耦合(QGCs)的测量对于标准模型规范结构的检验以及电弱对称性自发破缺机制的研究具有非常重要的意义，而三规范玻色子(TGB)产生过程与QGCs直接相关，因此本篇论文的研究重点为高能对撞机上TGB产生过程的精确研究。大型强子对撞机(LHC)上ZZW产生过程与四规范耦合w十W—ZZ直接相关，实验数据与标准模型预言的任何偏差都将意味着新物理的存在。而大额外维模型因为预言了TeV能标下的量子引力效应，所以在标准模型的诸多拓展中格外引入注目，因此我们

5、研究了LHC上ZZW产生过程中可能的大额外维效应，并给出了精确到次领头阶QCD的结果。我们的结果表明该过程的NLOQCD修正非常明显，并且会显著压低领头阶的大额外维效应，因此我们认为领头阶结果高估了大额外维效应，为了给出可信的理论预言，NLOQCD修正是必须要考虑的。我们还发现NLOQCD修正和大额外维效应对末态粒子的相空间有很强的依赖，大额外维效应集中在高横动量(ZZ不变质量)和中心快度区域，因此采用合适的事例选择方案，大额外维效应可以被显著提高。与强子对撞机相比，正负电子对撞机背景非常干净，实验测量可以达到很高的精度，因此对相关可观

6、测量给出尽可能精确的理论预言是十分必要的。e+e一---4W+彤一1，过程对于四规范耦合顶点w十Ⅳw和w+W—Z7非常重要，我们计算了国际直线对撞机(ILC)上W+w一1产生截面的次领头阶电弱修正以及初态光子辐射(ISR)的重求和效应。通过分析ILC上W+11’1产生截面随对撞机能量的变化，我们发现电弱修正明显压低了领头阶截面，并且高阶的ISR效应只在何处于阈值附近时比较明显，在对撞能量较高的区域几乎可以忽略不计。我们还给出了√5=500GeV时，产生截面对；)丁IVn)，剪w(')和W玻色子对不变质量mww的分布，发现电弱修正对末态粒

7、子相空间有很强的依赖。最后我们采用传统的窄宽度近似法分析了w玻色子对的轻子衰变，结果表明末态光子和轻子在空间上可以很好地分开。本论文的成果总结如下：·本文首次在大额外维模型中研究了PP斗ZZW士+X过程的NLOQCD修正，该过程的NLOQCD修正非常显著并且会大大压低领头阶大额外维效应。我们还发现ZZW产生过程的大额外维效应主要集中在末态粒子的高横动量和中心快度区域，选取合适的事例选择方案，大额外维效应可以被显著提高，这些结论为实验上寻找大额外维信号提供了一定的理论指导。万方数据摘要·我们给出了ILC上e+e一--+W+W一1过程目前最

8、精确的理论预言，计算了完整的NLOEW修正以及初态光子辐射(1SR)的重求和效应。结果表明该过程的EW修正对领头阶截面有明显的压低，而高阶ISR效应只在西处于阈值附近时非常显著，对撞能量较高时可以忽略不计。