CEPC 上有效弱混合角的测量

我们提出在环形正负电子对撞机（CEPC）上测量有效弱混合角参数（$\sin^2\theta^{\ell}_\text{eff}$）的研究。作为基本物理参数，$\sin^2\theta^{\ell}_\text{eff}$ 不仅在标准模型电弱 sector 的全局检验中起关键作用，也用于约束高能前沿潜在的标准模型之外新物理。CEPC 提议在 Z 玻色子质量极点附近以高瞬时亮度运行两年，提供总计产生 $4\times 10^{12}$ 个 $Z$ 候选事例的大样本。它允许在轻子和夸克末态中高精度测量 $\sin^2\theta^{\ell}_\text{eff}$，其不确定度可比 LEP、SLC、Tevatron 和 LHC 上以往任何测量低一个数量级。这不仅将 $\sin^2\theta^\ell_\text{eff}$ 实验测定的总体精度提升至与含双圈辐射修正的理论计算精度相当，也提供不同末态间的直接比较。本文还研究了高质量区 $\sin^2\theta^{\ell}_\text{eff}$ 的测量。取一个月数据，在 130 GeV 处由 $b$ 夸克末态测得的 $\sin^2\theta^{\ell}_\text{eff}$ 精度为 0.00010，这将是对 $\sin^2\theta^{\ell}_\text{eff}$ 能量运行效应的重要实验观测。