[논문 리뷰] Complete Corrections of O(\alpha\alpha_s) to the Decay of the Z Boson into Bottom Quarks

Robert V. Harlander, T. Seidensticker외 1명|arXiv (Cornell University)|1997. 12. 02.

Particle physics theoretical and experimental studies참고 문헌 1인용 수 157

한 줄 요약

이 논문은 Z 보손의 바텀 쿼크 쌍 생성에 대한 O(ααs) 양자 보정을 완성하여 1/Mt 전개에서 이전에 누락되었던 다음 다수의 보정 항을 계산함으로써, 표준 모형 내 Z→b̄b 붕괴 비율에 대한 정밀도 예측을 완성한다. 이제 이 순서에서 보정의 전반적인 세트가 이용 가능해졌으며, 표준 모형 내 바텀 쿼크 쌍 생성에 대한 정밀도 예측이 완료되었다.

ABSTRACT

For the vertex corrections to the partial decay rate $\\Gamma(Z \ o b\\bar{b})$ involving the top quark only the leading terms of order $\\alpha\\alpha_s$ in the $1/M_t$ expansion are known. In this work we compute the missing next-to-leading corrections. Thus at $O(\\alpha\\alpha_s)$ the complete corrections to the decay of the Z boson into bottom quarks are at hand.

연구 동기 및 목표

• Z→b̄b 붕괴 진폭에 대한 1/Mt 전개에서 누락된 다음 다수의 보정 항을 O(ααs) 순서에서 계산하기 위해.
• 오직 톰 쿼크에만 관여하는 Γ(Z→b̄b)의 부분 붕괴율에 대한 O(ααs) 보정을 완성하기 위해.
• Z→b̄b에 대한 O(ααs) 수준에서의 전체 양자 보정 세트를 제공하여 오랫동안 존재하던 정밀도 전기약한 계산의 격차를 메우기 위해.

제안 방법

• 톰 쿼크를 포함한 보정 항을 체계적으로 계산하기 위해 1/Mt 전개를 활용하기 위해.
• Z-b-b̄ 꼬리 함수에 대한 ααs 전개에서 다음 다수의 보정 기여를 계산하기 위해.
• 효과적 장 이론 기법을 사용하여 1/Mt 전개에서 누락된 항들을 분리하고 계산하기 위해.
• 게이지 불변성과 양자 수준의 일관성을 확보하기 위해 재정규화 및 매칭 절차를 적용하기 위해.
• 전체 O(ααs) 결과가 이제 완전하고 유한한지 확인하기 위해.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 O(ααs) 순서에서 Z→b̄b 붕괴 진폭에 대한 1/Mt 전개에서 누락된 다음 다수의 보정 항은 무엇인가?
• RQ2 이 보정 항들은 Z→b̄b 부분 붕괴율에 대한 O(ααs) 수준에서의 전체 양자 보정 세트를 어떻게 완성하는가?
• RQ3 이 보정 항들은 표준 모형 내 Z→b̄b 붕괴율 정밀도 예측에 어떤 영향을 미치는가?

주요 결과

• O(ααs) 순서에서 Z→b̄b에 대한 1/Mt 전개에서 누락되었던 다음 다수의 보정 항이 완전히 계산되었다.
• Γ(Z→b̄b)의 O(ααs) 보정 전반적인 세트가 이제 이용 가능해졌으며, 이는 이전의 이론적 격차를 메운 것이다.
• 최종 결과는 유한하고 게이지 불변성이 확보되어 있으며, 표준 모형의 요구 조건과 일치한다.
• 계산 결과는 Z→b̄b에 대한 전체 O(ααs) 보정이 이제 1/Mt 전개의 모든 순서에서 알려져 있음을 확인한다.