Higgs玻色子衰变为大质量底夸克的α_s^3阶解析衰变宽度
高能物理 - 唯象学
2025-03-25 v2 高能物理 - 实验
高能物理 - 理论
摘要
Higgs玻色子衰变为底夸克是其总衰变宽度的主要衰变道，可用于测量底夸克Yukawa耦合和质量。假设无质量终态，该衰变宽度已计算至O(α_s^4)（由底夸克Yukawa耦合诱导的过程），且超过O(α_s^2)的相应修正小于0.2%。我们给出了包含顶夸克Yukawa耦合诱导过程贡献的、大质量底夸克衰变在O(α_s^3)阶的解析结果。我们利用光学定理、规范微分方程和规范基进行计算，并用多重对数函数和椭圆函数表达结果。我们提出了一种系统统一的过程，以推导三环风筝积分族的ε因子化微分方程，该族包含三环香蕉积分作为子扇区。我们发现，由于大对数log^i(m_H^2/m_b^2)（1≤i≤4）在小底夸克质量极限下的存在，O(α_s^3)修正使衰变宽度相对于O(α_s^2)结果增加了1%。双重对数的系数与C_A-C_F成正比，这是次幂率软夸克贡献重求和中的典型色结构。
引用
@article{arxiv.2411.07493,
title = {Analytic decay width of the Higgs boson to massive bottom quarks at order $\alpha_s^3$},
author = {Jian Wang and Xing Wang and Yefan Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2411.07493},
year = {2025}
}
备注
39 pages, 7 figures; v2: version published in JHEP