LHC 上的 Z'：Drell-Yan 过程中的干涉与有限宽度效应
高能物理 - 唯象学
2013-10-31 v2 高能物理 - 实验
摘要
我们详细研究了大型强子对撞机 (LHC) 上 Drell-Yan 通道中额外中性自旋 -1 Z' 玻色子与标准模型背景之间的干涉效应。考虑了包含两个相反电荷轻子的末态。目前实验合作组在 Z' 搜索及结果解释中尚未完全考虑的干涉贡献对新物理信号可能至关重要，它可能会影响 LHC 上 Z' 的限制或发现前景。由于 Z' 玻色子干涉具有模型依赖性，适当的处理原则上需要针对每个特定模型进行专门的实验分析。这样做可能会提高对新物理的灵敏度，但需要显著更多的实验工作。同时，本文表明可以定义一个适用于广泛模型的不变质量窗口，使得模型依赖的干涉对超出标准模型信号的贡献降低至 O(10%) 水平，这与部分子分布函数和高阶修正的综合不确定度水平相当。这种准模型无关的“魔术切割”不随 Z' 玻色子质量缩放，并在大范围质量内近似为常数。这种对干涉效应的控制依赖于 Z' 到轻子的分支比不能太小（通常至少为百分之几），尽管额外的新衰变通道可能会抑制该分支比；仅凭较小的宽度 - 质量比并不能保证在任意运动学范围内干涉都很小。在一般假设这些 Z' 的新衰变通道不占主导地位的情况下，可以利用建议的不变质量窗口切割进行准模型无关的分析，从而保留实验合作组当前用于 Z' 玻色子搜索的方案。
引用
@article{arxiv.1304.6700,
title = {Z' at the LHC: Interference and Finite Width Effects in Drell-Yan},
author = {Elena Accomando and Diego Becciolini and Alexander Belyaev and Stefano Moretti and Claire Shepherd-Themistocleous},
journal= {arXiv preprint arXiv:1304.6700},
year = {2013}
}
备注
16 pages, 4 figures, 1 table; version matching JHEP publication