阈上附近顶夸克对产生的相空间匹配与有限寿命效应

在 $e^+e^-$ 碰撞中，阈上附近的顶夸克对 $t\bar t$ 产生截面受到顶夸克短寿命的强烈影响。由于截面是通过包含顶夸克衰变产物的末态来定义的，因此截面的一致定义取决于如何将这些末态计入截面的规定。实验上，这些规定通过例如对重建的顶夸克不变质量等运动学量的截断来实现。只要这些截断不拒绝那些可由非相对论幂次计数下具有小离壳性的顶夸克和反顶夸克衰变产生的末态，它们就可以通过 NRQCD 中的虚相空间匹配条件来实现。然后，可以利用光学定理，通过 $e^+e^-$ 前向散射振幅来确定依赖于规定的截面。我们在非相对论展开的次次领头对数 (NNLL) 阶以及部分地次次次领头对数 (N${}^3$LL) 阶上，计算了与顶夸克和反顶夸克不变质量截断相关的相空间匹配条件，并结合先前工作中已知的有限寿命和电弱效应，分析了它们对 $t\bar t$ 截面的数值影响。我们表明，相空间匹配贡献对于做出可靠的 NRQCD 预测至关重要，特别是在峰值区域以下的能量区域，那里的截面很小。我们发现，与并非来自顶夸克衰变的末态相关的不可约本底贡献被强烈抑制，在理论预测中可以忽略。