LHC 上伴随底夸克对或顶夸克对产生的喷注间的方位角关联

伴随大质量标量、矢量或张量玻色子产生的喷注的角度关联对于确定其自旋和 CP 性质至关重要。我们研究了在大型强子对撞机（LHC）上，伴随高质量底夸克对或顶夸克对以及两个喷注的事例中的喷注角度关联；当施加适当的运动学选择截断（矢量玻色子融合截断）时，其截面主要由虚胶子融合子过程主导。我们在中间胶子与初始部分子共线的极限下，评估了由 $qq$、$qg$ 和 $gg$ 碰撞引发的子过程的螺旋度振幅。我们首先在完整矩阵元的实胶子近似下，用 $gg \to t\bar{t}$ 或 $b\bar{b}$ 的螺旋度振幅，得到了双喷注与 $t\bar{t}$ 或 $b\bar{b}$ 之间方位角关联的一般表达式，并发现了在两种运动学极限下的简单解析表达式：重夸克对在近阈值产生，以及重夸克对的不变质量远大于夸克质量的相对论极限。对于 $b\bar{b} + 2$ 喷注，我们发现了强烈的方位角关联，这与可能衰变为 $b\bar{b}$ 对的 CP 偶或 CP 奇标量玻色子事例所预期的关联截然不同。对于 $t\bar{t} + 2$ 喷注，我们发现其角度关联在阈值 $M_{t\bar{t}} \sim 2 m_t$ 附近类似于 CP 奇标量 +2 喷注的情形，而在相对论极限下则类似于 $b\bar{b} + 2$ 喷注的分布。标准 QCD 过程中的这些关联将有助于建立实验技术，以测量通过胶子融合在 LHC 上产生的新粒子的自旋和 CP 性质。