高光度对撞机中O(α²)初始态QED校正对Z*、Higgs和顶夸克过程的影响

本文主要探讨了在极高光度碰撞条件下，O(α²)初始状态量子电动力学(QED)校正对电子-正电子(e+e-)对撞过程e+e-→γ⁎/Z⁎的影响。这个过程对于精确测量Z玻色子、希格斯玻色子以及顶夸克的性质至关重要，是高能和高光度粒子对撞机，如ILC（国际直线加速器）、CLIC（紧凑线性对撞机）、FCC_ee（未来环形对撞机）和CEPC（中国环形对撞机）的核心研究对象。 作者们在《物理学报B》上发表了他们的最新数值结果，揭示了O(α²)阶次的校正与之前研究的某些早期结果存在差异。具体来说，当辐射区域的下限设为s0 = 4mτ²（其中mτ是τ介子质量），新计算导致Z玻色子宽度的偏差达到4 MeV，这超过了当前实验测量的精度。而当s0/s = 0.01时，相应的效应减小至0.2 MeV，表明辐射修正在不同的能量尺度下影响不同。 这项工作的重要性在于它为未来对撞机上的精确测量提供了一个更为准确的理论基础。作者们不仅关注了e+e-→γ⁎/Z⁎过程，还讨论了其他关键过程，如e+e-→ZH（电子-正电子对撞生成Z玻色子和希格斯玻色子）和e+e-→tt‾（电子-正电子对撞生成顶夸克对），这些都直接影响着粒子的质量和宽度测量的准确性。 通过细致的数值分析，研究人员得以深入理解量子效应如何在极端条件（高光度碰撞）下影响基本粒子的相互作用，这对理论物理学家和实验物理学家来说是一项重要的进展。这篇开放获取的文章不仅提供了实际的数值结果，也对未来相关实验设计和数据解读具有指导意义。