CMS实验7TeV下W+charm关联生产QCD分析与奇怪PDF影响

"大型强子对撞机CMS W +魅力测量的QCD分析及奇怪PDF研究" 这篇研究涉及的是在大型强子对撞机（LHC）上的CMS实验中，对W玻色子与魅力夸克（charm quark）共同产生的量子色动力学（Quantum Chromodynamics, QCD）分析。研究得到了国家自然科学基金的支持，编号为11965020，主要关注的是奇怪夸克（strange quark）的部分分布函数（Parton Distribution Functions, PDFs）及其影响。 研究使用了MadGraph软件和几种不同的NNLO（Next-to-Next-to-Leading Order）PDF集，包括CT10NNLO、CT14NNLO和MSTW2008NNLO，来计算在次主导QCD级别下，W玻色子与魅力夸克关联生产的横截面和横截面比率。这些计算结果随后与LHC CMS探测器在质心能量为7 TeV时的观测数据进行了对比。此外，研究还计算了W玻色子衰变后产生的轻子伪快速度（lepton pseudorapidity）的绝对和归一化差分横截面，以及差分横截面比率。 CT14NNLO PDF与预测的相关性被特别研究，同时，利用CTEQ-TEA小组提出的误差PDF更新方法，研究人员更新了CT14NNLO PDF，以纳入CMS在7 TeV条件下的W + 魅力生产数据。通过将新数据添加到原始PDF中，观察到在PDF的特定区域，如对于CT14NNLO和CT14NNLO + Wc，在Q=1.3 GeV和Q=100 GeV时，s(x,Q)（奇怪PDF）的不确定性在x<0.4区域有所减小，而g(x,Q)（胶子PDF）在0.01<x<0.1区间内的误差带也略有降低。 这篇研究的重要性在于，通过对奇怪PDF更精确的理解，可以提高高能物理实验中涉及W玻色子和夸克相互作用的预测精度，进一步推动我们对基本粒子性质和强相互作用的理解。开放存取的标签表明，这项研究成果可供公众查阅，促进了科学知识的共享和学术交流。