幂次压低修正揭示红外抵消的新特征

红外（IR）发散的抵消是量子场论中的老课题，其主要结果凝结于著名的Kinoshita-Lee-Nauenberg（KLN）定理中。本文中，我们在自发破缺规范理论框架下考虑对主导（即双对数）红外发散的质量压低修正。我们基于自发破缺的$U'(1)\otimes U(1)$规范群构建简化理论设定。在一圈水平并包含质量压低项，我们分析了假想重$Z'$规范玻色子（耦合于轻手征费米子并与轻质量$Z$规范玻色子混合）衰变道的双对数修正。限于该理论框架，仅末态红外修正是相关的。我们发现，要充分运用KLN定理，需要不同衰变道进行非平凡组合，以消除质量压低的红外修正。基于这一观察，我们表明：从任意重$Z'$规范玻色子的两体衰变出发，质量压低的双对数修正的抵消需要对全衰变宽度求和（从而强制纳入与初始衰变看似无关的末态）。在此过程中，我们证明了一些与计算红外起源的质量压低双对数相关的技术性结果。我们的结果对于通过添加重$Z'$来扩充标准模型的模型具有意义。