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对 $H \to \gamma \gamma$ 衰变过程至三圈QCD修正的分析

高能物理 - 唯象学 2014-06-05 v4

摘要

最大共形原理(PMC)为高能过程设定最优重整化标度提供了一种便捷方法,能够逐阶消除传统的重整化标度误差。目前,我们对希格斯粒子衰变 HγγH\rightarrow \gamma\gamma 过程进行了至三圈QCD修正的详细PMC分析。作为得出可靠PMC估计的一个重要方面,需注意只有那些通过重整化群方程正确决定耦合常数跑动行为的 {βi}\{\beta_i\} 项应被吸收到耦合常数中,而那些与夸克质量重整化等相关的 {βi}\{\beta_i\} 项应保持分离。为避免混淆不同类型 {βi}\{\beta_i\} 项的分离与吸收,我们首先将衰变宽度用顶夸克 MS\overline{\rm MS} 质量表示的形式转换为用其在壳质量表示的形式,然后应用PMC标度设定。应用PMC标度设定后,最终估计是共形的,且与方案和标度无关。至三圈QCD修正,我们得到PMC标度 μrPMC=242.3\mu^{\rm PMC}_{r}=242.3 GeV 2MH\sim 2M_H,该标度是最优的,且高度独立于任何初始标度的选择。因此,通过采用与ATLAS和CMS测量相同的希格斯粒子质量,我们得到了更精确的标度无关预言,即 Γ(Hγγ)ATLAS=9.5040.252+0.226\Gamma(H\rightarrow \gamma\gamma)|_{\rm ATLAS}=9.504^{+0.226}_{-0.252} keV 和 Γ(Hγγ)CMS=9.5680.191+0.195\Gamma(H\rightarrow \gamma\gamma)|_{\rm CMS}=9.568^{+0.195}_{-0.191} keV,其中误差由测量的希格斯粒子质量引起,即ATLAS的希格斯粒子质量 MHM_{H} 取为 125.5±0.20.6+0.5125.5\pm0.2^{+0.5}_{-0.6} GeV,CMS的取为 125.7±0.3±0.3125.7\pm0.3\pm0.3 GeV。

关键词

引用

@article{arxiv.1311.5106,
  title  = {An analysis of $H \to \gamma \gamma$ up to three-loop QCD corrections},
  author = {Sheng-Quan Wang and Xing-Gang Wu and Xu-Chang Zheng and Gu Chen and Jian-Ming Shen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1311.5106},
  year   = {2014}
}

备注

16 pages, 2 figures. References updated and discussion improved, to be published in J.Phys.G