强子与轻子对撞机过程的 NLO 电弱修正自动化

本论文旨在完善 MC 程序 WHIZARD 的 NLO 自动化框架，实现对强子与轻子对撞机过程截面和分布的全标准模型（SM）NLO 修正。具体而言，它建立在已实现用于 NLO QCD 计算的 FKS 减除方案之上，并将其扩展至自动化的 NLO 电弱（EW）及 QCD-EW 混合修正。为此，所实现的 FKS 方案被推广以在混合耦合展开中系统性减除 QED 与 QCD 红外（IR）发散。所实现的 NLO 贡献自动化计算在 LHC 的一组基准过程上得到验证，包括例如 $t\bar{t}~(+H/W/Z)$ 产生。对 $e^+e^-$ 过程的交叉检验同样表明，WHIZARD 可用于轻子对撞机的预测，包含固定的 $\mathcal{O}(\alpha)$ 修正。该框架被应用于未来多 TeV 缪子对撞机上多玻色子过程的 NLO EW 截面与微分分布研究。对某些高能轻子对撞机设置，微小的初态质量危及 QED 微扰论中可观测量固定阶展开的可信度。为恢复 NLO EW 可观测量有意义的预测，必须应用 QED 部分子分布函数（PDFs）以保证对共线初态辐射（ISR）效应的普适处理。然而这为 MC 积分测度带来计算挑战。本论文提出了应对这些困难的方法。随着强子与轻子对撞过程的 NLO EW 修正自动化，WHIZARD 为当前与未来对撞机的 EW 精度研究提供了强大工具，并为新物理搜寻给出了所需的预测精度水平。