电弱希格斯玻色子生产中的二阶QCD效应与矢量玻色子融合

"通过矢量玻色子融合在希格斯玻色子生产中的二阶QCD效应" 这篇研究文章深入探讨了高能粒子物理领域中的一个关键问题，即在希格斯玻色子的生产过程中，通过矢量玻色子融合（Vector Boson Fusion, VBF）机制的二阶量子色动力学（Quantum Chromodynamics, QCD）校正。在大型强子对撞机（Large Hadron Collider, LHC）等高能粒子实验中，精确理解这些效应对于验证标准模型、探索新物理现象至关重要。 矢量玻色子融合是希格斯玻色子产生的一种重要方式，其中两个夸克通过交换无质量的弱相互作用载体玻色子（如W或Z）而相互作用，进而产生希格斯玻色子。这个过程通常伴随着两个高能量的喷嘴（jets），它们是由于初始夸克的碎片化产生的。 文章详细计算了在这一过程中，二阶QCD校正对电弱产生的希格斯玻色子和三喷嘴（three-jet）事件的影响，同时考虑了次要顺序（Next-to-Next-to-Leading Order, NNLO）QCD校正对弱电希格斯加两喷嘴（two-jet）生产的影响。作者采用了天线减法（Antenna Subtraction）方法来处理不同parton级贡献中的红外奇异配置，这是一种处理QCD辐射和红外发散的技术，使得计算结果在数学上是稳健的。 研究发现，NNLO QCD校正的幅度大约在±5%的范围内，这意味着它们对总生产率的影响相对较小，但并非可以忽略不计。这些校正显示出一定的运动学依赖性，特别是在横向动量（transverse momentum）和两个标记喷嘴的快速分离时。这表明在特定的实验条件下，这些高阶QCD效应可能更为显著。 该工作不仅提供了更精确的理论预测，还为LHC实验数据分析提供了重要的理论基础，有助于提高测量精度，减少系统误差，并可能揭示潜在的新物理信号。通过这些详尽的计算，物理学家可以更好地理解希格斯玻色子的性质，以及它如何与标准模型的其他组成部分相互作用，从而进一步推动粒子物理学的发展。