[论文解读] Estimating power corrections for the Drell-Yan Process

Ekta Chaubey, Pooja Mukherjee|arXiv (Cornell University)|Feb 4, 2026

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一句话总结

本文在中性-和电荷流 Drell-Yan 截面中使用质量可变风格数 (MVFNS) 方案，估计底夸克和魅夸克质量的功率修正，强调在低 Q 时的显著性并提供 MVFNS 匹配程序。

ABSTRACT

We study power corrections in the Drell-Yan (DY) process using state-of-the-art predictions for both neutral and charged current production. For both types of DY processes, we account for power corrections arising from bottom and charm quark effects within a variable flavor number scheme. Our results show that these corrections become significant in the low-$Q$ region. We also ensure proper treatment of overlapping contributions by carefully applying matching procedures to eliminate any double counting.

研究动机与目标

• 为跨 NC 与 CC 通道的 Drell-Yan 过程提供精确预测，并考虑重夸克质量效应。
• 开发并应用一个质量变量味道数方案 (MVFNS) 来从巨大计算中提取功率修正。
• 确保 3FS/4FS/5FS 之间的正确匹配，以避免重复计数并重整化大质量共线对数。
• 量化魅夸克和底夸克质量修正对差分不变量质量光谱的影响，特别是在低 Q 区域。

提出的方法

• 在可用的情况下，使用最先进的无质量（5FS）预测（截至 NNLO/N3LO）作为基线截面。
• 将含质量的截面分解为 nf 修正、对数型大量贡献以及纯功率修正，然后将这些添加到 5FS 结果中（MVFNS）。
• 通过运算符-介子元件（OMEs）介导的 PDF 与 alpha_s 的消解关系，来关联 4FS 与 5FS 的量值。
• 从含质量的计算中提取并实现功率抑制项进入 MVFNS 截面公式：dσ^{MVFNS}=dσ^{(5,κ)}+∑ dσ_{i,pc}^{(5,κ)}。
• 结合 PDF 进行解析卷积，使用 PolyLogTools，并用 GiNaC 进行数值评估，确保 m_Q→0 时功率项消失。
• 通过展示在无质量极限下功率修正消失来验证匹配，并展示尺度变化。

实验结果

研究问题

• RQ1 在低 Q 区域，底夸克和魅夸克质量引入的功率修正在 NC 和 CC Drell-Yan 截面中的大小是多少？
• RQ2 如何在一致地将 3FS、4FS 与 5FS 计算结合，避免重复计数，同时纳入重夸克质量效应？
• RQ3 魅+底质量效应相对于仅底质量效应在差分不变量质量光谱上的相对影响如何？
• RQ4 在 LHCb 夹区及更广范围的尺度变化下，重夸克质量修正如何表现？

主要发现

Process	Quantity	Value (pb)
NCDY (80,105)	Σ^(5,0) (N^2LO)	1824.63
NCDY (80,105)	Σ_pc^(4,0,2)	0.965396
NCDY (80,105)	Σ_pc^(3,0,2)	0.088011
NCDY (50,150)	Σ_NLO^(5,+1)	11482.76
CCDY (50,150)	Σ_pc^(3,+1,1)	0.662841
NCDY (50,150)	Σ_NLO^(5,-1)	8524.48
CCDY (50,150)	Σ_pc^(3,-1,1)	0.662637

• 底与魅质量的功率修正在低 Q 区域的 NCDY 中可能相当显著（Q≈4–30 GeV 时约 2.5%–5%），在 CCDY 中则要小得多（Q≈50–150 GeV 时约 0.006%）。
• MVFNS 通过将含质量的截面分解为 nf（无质量）修正、对数型大量贡献和纯功率修正来成功地结合 3FS/4FS/5FS；这些项能够重现 m_Q→0 的极限。
• 在低 Q 区域，魅+底质量效应（3FS）的影响大于仅底质量效应（4FS），在不变量质量分布比较中已有体现。
• 提取的功率修正与匹配框架一致，并且在无质量极限时大量修正消失，验证了该方法。