强子对撞机ZH生产：NNLO QCD全差分计算及其影响

"这篇论文详细探讨了在强子对撞机上标准模型希格斯玻色子与Z玻色子联合产生的过程，并进行了完全差分的NNLO QCD（量子色动力学）计算。计算涵盖了希格斯玻色子至下夸克（b）的近领先阶QCD衰变以及带有有限宽度效应和自旋相关性的Z玻色子的轻子衰变。通过parton级Monte Carlo程序，研究了QCD辐射效应对最终状态轻子、b射流和相关辐射的影响，强调了在LHC（大型强子对撞机）中包含NNLO校正对于理解和分析希格斯玻色子的动量谱（pT谱）的重要性。" 在高能物理领域，希格斯玻色子的发现是粒子物理学标准模型的关键组成部分。强子对撞机，如LHC，是探索这种粒子性质的重要工具。这篇论文的研究重点在于希格斯玻色子与Z玻色子的联合产生，这是理解希格斯机制和粒子相互作用的重要过程。Z玻色子是弱相互作用的传递粒子，而希格斯玻色子则负责赋予其他基本粒子质量。 QCD是描述强相互作用的理论，NNLO QCD计算代表了这一理论的精确度提升，即考虑到第二阶的量子修正。作者们提出了一种全新的计算方法，可以计算出与Z玻色子产生相关的希格斯玻色子的QCD辐射校正，这包括了希格斯玻色子衰变为b夸克的过程，这是一个关键的检测信号，因为希格斯玻色子最可能衰变为b夸克对。 此外，他们还考虑了Z玻色子的轻子衰变，其中包含了Z玻色子的有限宽度效应和自旋相关性，这些都是实验观测中必须考虑的因素。通过parton级Monte Carlo程序，可以模拟和分析碰撞事件的完整过程，包括对最终状态粒子的各种运动学切割，这对于理解实验数据至关重要。 论文结果显示，QCD辐射效应在LHC的能量尺度下显著，特别是在描述希格斯玻色子的动量分布（pT谱）时，NNLO校正是必不可少的。这有助于提高测量的精度，减少不确定性，并且能够更准确地预测和解释实验观察到的现象。 这篇研究对强子对撞机上的希格斯玻色子探测提供了深入的理论支持，对于未来高能物理实验的数据分析和理论模型的验证具有重要意义。