8 TeV质子-质子碰撞中ZZ生产截面测量与异常三重量规耦合约束

"这篇论文是CMS合作组织在《Physics Letters B》上发表的研究成果，它详细介绍了在质子-质子碰撞中ZZ生产截面的测量以及对异常三重量规耦合的限制。研究基于LHC CMS实验在能量为8 TeV时收集的19.6 fb^-1的综合光度数据。在ZZ衰变到四轻子（包括电子、μ子和τ轻子）的模式中进行了测量，结果得到的总横截面σ(pp→ZZ)为7.7 pb，与标准模型的预测相符。同时，通过四轻子系统的不变质量分布，对异常ZZZ和ZZγ耦合设定了95%置信水平的限制。" 在高能物理领域，尤其是在粒子物理学中，测量粒子间的相互作用是理解基本物理定律的关键步骤。这篇论文关注的是质子-质子碰撞中ZZ对的生成，这是一个重要的过程，因为它直接关联到电弱相互作用，这是标准模型的一个核心部分。ZZ对的产生横截面测量能够验证标准模型的预言，并可能揭示超出标准模型的新物理现象。 在8 TeV的质子-质子碰撞中，作者报告了ZZ对的生成横截面为7.7 pb，这个值是在60 GeV < m_Z < 120 GeV的质量范围内测量得到的，误差包括统计误差、系统误差、理论误差和亮度误差。这一测量结果与标准模型的预期值相吻合，表明在这一能量尺度下，ZZ对的产生符合现有理论框架。 此外，论文还探讨了异常三重量规耦合（anomalous triple gauge couplings, aTGCs），这是对标准模型中规范对称性的可能偏离。aTGCs的存在可能暗示有新的物理粒子或交互作用。通过对四轻子终态的分析，他们设定了ZZZ和ZZγ耦合的限制，即f4Z、f5Z、f4γ和f5γ的值必须在特定范围内，这为探索超出标准模型的新物理提供了严格的界限。 论文的发表对于理解电弱相互作用的精确性质，以及寻找可能存在的新物理现象具有重要意义。通过对碰撞数据的详细分析，科学家可以更深入地探索宇宙的基本法则，为未来的粒子物理学研究提供指导。开放存取的特性使得这篇研究对全球科研人员开放，促进了知识的传播和科学的进一步发展。