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在 LHC 上观测 $t\bar{t}Z$ 自旋关联

高能物理 - 唯象学 2021-09-17 v2 高能物理 - 实验

摘要

ttˉt\bar{t}(顶-反顶夸克)对在大强子对撞机(LHC)上产生过程中的自旋关联是标准模型经实验验证的预言。在本文中,我们计算了 ttˉZt\bar{t}Z 产生在 QCD 次领头阶精度下的完整自旋密度矩阵,对应质心能量 13 和 14 TeV。我们发现额外发射一个 ZZ 玻色子导致相对于 ttˉt\bar{t} 情形显著不同的自旋关联,并诱导顶夸克的小纵向极化。我们进一步提出了一种分析策略,有望在 LHC 第 3 轮运行结束时观测到 ttˉZt\bar{t}Z 事件中的自旋关联,或者可能通过合并 ATLAS 和 CMS 数据集更早实现。此外,我们表明自旋密度矩阵中包含的纯角信息对与 tt-ZZ 相互作用相关的维数-6 有效场论(EFT)算符提供了新颖的约束,而无需参考总产生率。

关键词

引用

@article{arxiv.2106.09690,
  title  = {Observing $t\bar{t}Z$ spin correlations at the LHC},
  author = {Baptiste Ravina and Ethan Simpson and James Howarth},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2106.09690},
  year   = {2021}
}

备注

11 pages, 4 figures