电弱玻色子衰变中的QED轫致辐射

在LHC的pp碰撞中，孤立轻子的动量，特别是其方向，是测量最精确的物理量。这为大量精密测量提供了机会。验证最终态轻子的精密测量是需要同时计算所有理论效应，还是可以在不损失所需精度的情况下将最终态的QED轫致辐射分离出来，具有重要的实际意义。窄共振衰变中最终态轫致辐射的结果可以明确地从QED的费曼规则中获得，并且可以以极高的精度进行控制。同样，对于宽度不可忽略的共振，如果计算得当，也可以预期将其与剩余的电弱效应分离。本文旨在验证在Z和W玻色子的产生与衰变中，最终态QED轫致辐射确实可以与其余的QCD和电弱效应分离，并估计由此产生的系统误差。定量讨论基于蒙特卡罗程序PHOTOS和SANC，以及用于基准测试结果的KKMC。我们表明，对于LHC中使用的大量W和Z玻色子可观测量，光子轫致辐射的理论误差为0.1%或0.2%，具体取决于所使用的程序选项。考虑到由于对发射和与初态辐射干涉而缺失的修正，QED最终态辐射的总体理论误差估计分别为0.2%或0.3%，同样取决于所使用的程序选项。