QCD 硬散射中的方位角不对称性：红外安全但发散

我们考虑在强子碰撞中由 QCD 硬散射产生的两个或多个粒子的高质量系统。我们考察了该系统与其一个粒子之间的方位角关联。我们指出，这种方位角关联和不对称性的微扰 QCD 计算在固定微扰阶上可能导致发散结果。固定阶发散影响基本（且红外安全）的量，例如在固定（和任意）方位角关联角 $\varphi$ 值下的总截面。具有固定阶发散的过程示例包括重夸克对产生、矢量玻色子与喷注的伴随产生、双喷注和双玻色子产生。一个值得注意的例外是通过夸克-反夸克湮灭的 Drell-Yan 机制产生高质量轻子对。然而，即使在 Drell-Yan 过程中，在 QED 辐射修正的计算中也会出现固定阶发散。我们通过讨论其在固定阶计算中的物理起源，指定了产生发散的一般条件。我们展示了 LHC 上顶夸克对产生以及矢量玻色子与喷注伴随产生中 $\cos(n\varphi)$ 不对称性（$n=1,2,4,6$）的最低阶示例性结果。这些发散通过适当的全阶重求和程序来消除。重求和导致有限且可计算的方位角不对称性。我们给出了 LHC 上顶夸克对产生中 $\cos(2\varphi)$ 不对称性的这种重求和计算的首次定量结果。