Higgs 玻色子衰变 H\to WW/ZZ\to4 夸克子的精确预测

标准模型 Higgs 玻色子衰变为四个夸克子通过虚拟 $W$ 玻色子或 $Z$ 玻色子对是LHC中Higgs玻色子搜索中最重要的衰变模式之一。我们给出对这些过程完整的电弱辐射修正 $O(\alpha)$，包括来自重Higgs效应和最终态辐射的超 $O(\alpha)$ 修正。中间的 $W$ 和 $Z$ 玻色子共振通过一致采用复质量参数（复质量方案）进行描述，无需任何展开或驻点近似。部分衰变宽度的修正通常为几百分之一，随Higgs质量 $M_H$ 的增大而增大，在 $M_H \sim 500$ GeV 时可达约8%。对于Higgs质量不太大的情形 ($M_H <\sim 400$ GeV)，部分衰变宽度的修正可在 $<\sim 2$ 的精度下通过简单近似公式重现。对于角度分布，修正幅度稍大一些，扭曲了分布形状。对于夸克子对的不变质量分布，修正幅度可达数十倍，具体取决于光子辐射处理方式。讨论的修正已在称为 PROPHECY4F 的蒙特卡罗事件发生器中实现。