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13.6 TeV LHC 下顶夸克自旋关联与极化观测量的分箱分析

高能物理 - 唯象学 2024-05-30 v2 高能物理 - 实验

摘要

我们考虑大型强子对撞机 (LHC) 上顶 - 反顶夸克 (ttˉ)(t{\bar t}) 的产生及其随后衰变为双轻子末态的过程。我们利用并研究了一组轻子角关联和分布,通过这些可观测量可以在实验上探测 ttˉt{\bar t} 产生自旋密度矩阵中所有依赖于顶夸克自旋部分的独立系数函数。我们在量子色动力学 (QCD) 耦合的次领头阶 (NLO) 下,包含混合 QCD-弱相互作用修正,计算了 LHC 质心能量 13.6 TeV 下的这些观测量。我们还确定了 ttˉt{\bar t} 电荷不对称性,其中额外考虑了混合 QCD-QED 修正。此外,我们分析并计算了基于规范不变有效拉格朗日量的可能新物理 (NP) 效应,该拉格朗日量包含了与强子 (ttˉ)(t{\bar t}) 产生相关的质量维度高达六的算符。首先,我们在相空间内inclusive地计算了我们的观测量。为了研究在相空间的哪个区域特定观测量具有高 NP 灵敏度,我们还在二维 (Mttˉ,cosθt)(M_{t{\bar t}},\cos\theta_t^*) 分箱中确定了这些观测量,其中 MttˉM_{t{\bar t}} 表示 ttˉt{\bar t} 不变质量,θt\theta_t^*ttˉt{\bar t} 零动量系中的顶夸克散射角。

关键词

引用

@article{arxiv.2403.04371,
  title  = {Binned top quark spin correlation and polarization observables for the LHC at 13.6 TeV},
  author = {Werner Bernreuther and Long Chen and Zong-Guo Si},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2403.04371},
  year   = {2024}
}

备注

Latex, 47 pages. References added. Some NP numbers of table 7 corrected. Numbers of all tables recomputed using a more recent PDF set. To be published in Phys. Rev. D