NLO电弱红外奇点自动减法方法

0 下载量 91 浏览量 更新于2024-07-16 收藏 1.26MB PDF 举报
"NLO EW红外散度的自动减法" 在高能物理领域,特别是粒子物理学中,计算粒子碰撞过程的精确概率是至关重要的。这篇论文深入探讨了如何处理在Next-to-Leading Order (NLO) 电弱计算中的红外(IR)发散问题。红外发散通常出现在量子色动力学(QCD)和电弱理论的计算中,当粒子发射软光子或胶子时,可能会导致无穷大的贡献。Catani-Seymour偶极子减法方法是一种有效处理这些发散的技术,它通过引入特定的减因子来消除红外奇点。 文章提出了该方法的一个推广,使其适用于次要阶电弱计算。这涉及到考虑无质量和有质量的partons(部分子)在无质量和有质量的spectator粒子(观察者粒子)背景下,因光子和胶子辐射产生的所有奇异行为。作者特别强调了同时减去源于QCD和电弱过程的奇异性,这些奇异性可能在Born级具有多个扰动阶次的过程的NLO校正中出现。 此外,论文还讨论了非偶极类光子分裂的嵌入,这是对传统偶极子减法方案的扩展。非偶极类光子分裂指的是那些不遵循简单线性结构的光子分裂过程,它们在实际的物理过程中同样可能产生红外发散。这一扩展确保了减法方案的全面性和适用性。 Sherpa Monte-Carlo事件生成器被选为实施这个减法方案的平台。Sherpa是一个强大的工具,能够模拟高能物理实验中的粒子碰撞事件,包括NLO QCD计算。文中详细阐述了如何在Sherpa框架内实现这个新的减法方案,包括通过调整参数α来限制偶极相空间,以及扩展Sherpa原有的减法算法以适应电弱过程。为了验证这种方法的正确性,作者执行了一系列内部一致性检查,并展示了得到的结果。 这篇开放获取的论文提供了NLO电弱计算中红外发散处理的新方法,这对精确预测高能物理实验结果,如大型强子对撞机(LHC)的数据分析,具有重要意义。这项工作不仅提升了理论计算的精度,也为未来更复杂的多阶效应计算奠定了基础。