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从LHC到FCC-ee的高精度$\alpha_s$测量

高能物理 - 唯象学 2015-12-18 v1 高能物理 - 实验

摘要

本文提供了2015年10月12日至13日在CERN举行的"高精度αs\alpha_s测量:从LHC到FCC-ee"研讨会的所有投稿的综述。该研讨会深入探讨了通过15种方法确定QCD耦合常数αs\alpha_s的最新进展,这些方法已具备(或将具备)高精度测量能力。这些方法包括低能观测量:(i) 晶格QCD,(ii) π介子衰变因子,(iii) 夸克偶素和(iv) τ衰变,(v) 软部分子-强子碎裂函数,以及高能观测量:(vi) 部分子分布函数的全局拟合,(vii) 硬部分子-强子碎裂函数,(viii) e±e^\pmp深度非弹性散射和γ\gamma-p光产生中的喷注,(ix) γ\gamma-γ\gamma中的光子结构函数,(x) e+ee^+e^-碰撞中的事件形状和(xi) 喷注截面,(xii) W玻色子和(xiii) Z玻色子衰变,以及(xiv) 质子-(反)质子碰撞中的喷注和(xv) 顶夸克截面。本文全面综述了每种提取方法相关的理论和实验不确定性的当前状态、未来几年LHC数据预期带来的改进,以及在Future Circular Collider (FCC-ee)的e+ee^+e^-碰撞中可实现的前景——该设施具有O\cal{O}(1--100 ab1^{-1})的积分亮度,可产生1012^{12}个Z玻色子和喷注,以及108^{8}个W玻色子和τ轻子。当前(初步的)2015年强耦合世界平均值αs(mZ)\alpha_s(m_Z) = 0.1177 ±\pm 0.0013的不确定性约为1%。一些参与者认为,通过纳入新型高精度观测量,这一不确定性在不久的将来可能降低至原来的三分之一,尽管这一观点并非人人认同。在FCC-ee设施中,αs\alpha_s的不确定性有望降低一个数量级,这主要得益于可用的巨大Z和W数据样本。

关键词

引用

@article{arxiv.1512.05194,
  title  = {High-precision $\alpha_s$ measurements from LHC to FCC-ee},
  author = {David d'Enterria and Peter Z. Skands and S. Alekhin and A. Banfi and S. Bethke and J. Blümlein and K. G. Chetyrkin and D. d'Enterria and G. Dissertori and X. Garcia i Tormo and A. H. Hoang and M. Klasen and T. Klijnsma and S. Kluth and J. -L. Kneur and B. A. Kniehl and D. W. Kolodrubetz and J. Kühn and P. Mackenzie and B. Malaescu and V. Mateu and L. Mihaila and S. Moch and K. Mönig and R. Perez-Ramos and A. Pich and J. Pires and K. Rabbertz and G. P. Salam and F. Sannino and J. Soto i Riera and M. Srebre and I. W. Stewart},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1512.05194},
  year   = {2015}
}

备注

135 pages, 56 figures. CERN-PH-TH-2015-299, CoEPP-MN-15-13. This document is dedicated to the memory of Guido Altarelli