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近似 N$^5$LO Higgs 玻色子衰变宽度 $\Gamma(H\to\gamma\gamma)$

高能物理 - 唯象学 2024-02-29 v1

摘要

微扰 QCD (pQCD) 预言的精度和预测能力既取决于精确、收敛的固定阶级数,也取决于估计未知高阶 (UHO) 项贡献的可靠方法。已有研究表明,通过应用最大共形性原理 (PMC),即递归地应用重整化群方程以设定该过程 αs\alpha_s 的有效大小,剩余的共形系数将在各阶上与相应的 αs\alpha_s 很好地匹配,从而得到一个与方案和标度无关且收敛的微扰级数。因此,与传统的依赖于方案和标度的固定阶级数不同,PMC 级数将为估计 UHO 贡献提供更可靠的平台。本文利用已计算至 N4^4LO QCD 修正的总衰变宽度 Γ(Hγγ)\Gamma(H\to\gamma\gamma),通过 PMC 单标度设定方法推导其 PMC 级数,并利用贝叶斯分析估计其未知的 N5^5LO 贡献。基于贝叶斯的方法通过对概率密度分布的优化分析来估计 UHO 贡献的大小,并且当已知更多圈项以驯化概率密度函数时,预测的 UHO 贡献会变得更加准确。以顶夸克极点质量 MtM_t=172.69 GeV 和 Higgs 质量 MHM_H=125.25 GeV 作为输入,我们得到 Γ(Hγγ)=9.56504 keV\Gamma(H\to\gamma\gamma) =9.56504~{\rm keV},并且在 95.5%95.5\% 置信度的最小可信区间下,估计的总衰变宽度的 N5^5LO 贡献为 ΔΓH=±1.65×104 keV\Delta\Gamma_H=\pm1.65\times10^{-4}~{\rm keV}

关键词

引用

@article{arxiv.2312.01373,
  title  = {Approximate N$^5$LO Higgs boson decay width $\Gamma(H\to\gamma\gamma)$},
  author = {Yu-Feng Luo and Jiang Yan and Zhi-Fei Wu and Xing-Gang Wu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2312.01373},
  year   = {2024}
}

备注

9 pages, 2 figures