QCD 因子化中的 W 和 Z 玻色子独占辐射衰变
摘要
我们从 QCD 第一性原理出发，对电弱规范玻色子 V=W, Z 极罕见的独占强子衰变进行了详细的理论分析。我们的重点在于辐射衰变 V->M+gamma，其中 M 是赝标量或矢量介子。在 Lambda_{QCD}/m_V 幂次展开的前导阶，衰变振幅可因子化为可计算的硬散射系数与介子 M 的前导扭度光锥分布振幅的卷积。对衰变率的幂次修正首先出现在 (Lambda_{QCD}/m_V)^2 阶。它们可以用高扭度分布振幅来估计，并预测其值极小。我们包含了硬散射系数的单圈 O(alpha_s) 辐射修正，并对大对数 [alpha_s log(m_V^2/mu_0^2)]^n（其中 mu_0=1 GeV 为典型强子能标）进行了全阶微扰论重求和。演化效应在数值和概念上都有重要影响，因为它们降低了对确定不佳的强子参数的敏感性。我们提供了详细的数值预测和误差估计，可作为未来精密测量的基准。我们还提出了对弱辐射衰变 Z->M+W 的探索性研究。此处研究的部分衰变模式的分支比足够大，可在 LHC 的高亮度运行中被观测到。许多模式可在未来的轻子对撞机上以高精度测量。这将为 QCD 因子化形式体系提供严格检验，并启用对新物理的新颖搜寻。
引用
@article{arxiv.1501.06569,
title = {Exclusive Radiative Decays of W and Z Bosons in QCD Factorization},
author = {Yuval Grossman and Matthias König and Matthias Neubert},
journal= {arXiv preprint arXiv:1501.06569},
year = {2015}
}
备注
37 pages (+ appendices and references), 9 figures and 9 tables. v2: Comparison with recent ATLAS data added, minor revisions + some references added. v3: decay constant of the phi and omega mesons updated and few typos fixed; version published in JHEP