LHCb 上的 W 玻色子质量测量

电弱 sector 中新物理的限制受 W 玻色子质量（$m_W$）直接测量精度的制约。本文报道一项新测量，使用 LHCb 实验在 2016 年记录的质子-质子碰撞数据，对应 $\sqrt{s}=13$ TeV、约 1.7 $\textrm{fb}^{-1}$ 积分亮度。通过对 $W \to \mu\nu$ 衰变的缪子 $q/p_{\mathrm{T}}$ 分布与 $Z \to \mu\mu$ 衰变的 $\phi^{\ast}$ 分布进行同时拟合，测得 $m_W$ 为 \begin{equation*} m_W = 80354 \pm 23_{\textrm{stat}} \pm 10_{\textrm{exp}} \pm 17_{\textrm{theory}} \pm 9_{\textrm{PDF}} \,\textrm{MeV}, \end{equation*} 其中不确定性分别来自统计、实验系统、理论和部分子分布函数来源。这是基于三套近期全局部分子分布函数集结果的平均，且与先前测量及全局电弱拟合的预测相符。该测量是 LHCb 完整 Run-2（2016-2018）测量的探路者，预期将与当前世界领先测量竞争，并因 LHCb 相对于 ATLAS 和 CMS 的互补接受度而对 LHC -wide 平均做出实质贡献。