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B→PV(ΔS=1)衰变与带电Higgs新物理修正

余宏伟  
【摘要】:B物理是当前粒子物理研究中的热点之一,她为精确检验标准模型,验证QCD,寻找CP破坏机制和发现新物理提供了绝佳的场所。在实验上,在两个B介子工厂工作的BaBar和Belle实验组已积累了大量的事例数,2009年底LHC实验已经投入运行,能够对分支比在10-6~10-1量级的B介子稀有衰变道作出具有较高精度的测量。另外位于日本和意大利的两个高量度SuperB工厂也在筹建中。实验的顺利进展,给理论提出了新的挑战和机遇。本文分别在标准模型和双希格斯模型Ⅲ下对B介子两体无粲非轻衰变做了研究,利用微扰QCD因子化方法计算了B→PV112个衰变道的标准模型分支比和CP破坏值以及新物理修正。 在论文的综述部分,我们首先介绍了有关标准模型的基础知识,以及处理弱衰变的低能有效理论和计算B介子两体衰变强子矩阵元的不同因子化方法,重点介绍了PQCD因子化方法。并给出了B→PV衰变CP破坏和CP平均分支比的计算公式。第三章中我们简单介绍了双希格斯模型理论知识,重点讨论了模型Ⅲ,在CCK方案下,考虑荷电希格斯的圈图贡献,计算了对威尔逊系数的修正,并结合一些实验数据给参数空间做出了限制,我们发现新物理对C1,…,G10修正很小,而对C8g影响很大。 在论文的工作部分,我们利用PQCD因子化方法计算了12个B→PV衰变道,考虑了带电希格斯贡献的新物理修正,并结合最新的实验数据做出了分析。发现: ①对B→KΦ(K*π)6个道的新物理修正对衰变分支比有50~120%的增强,而对直接CP破坏绝对值均有较明显的降低。 ②对B→Kρ(ω)衰变模式,新物理对衰变分支比修正较小,约-10%左右的降低,对直接CP破坏的修正不明显。 ③对B→KΦ(K*π),衰变分支比和CP破坏值对带电希格斯质量依赖较为明显,而对B→Kρ(ω)衰变,分支比和CP破坏值对H+质量并不敏感。理论预言Higgs质量在100~300GeV。 ④对于混合CP破坏中的可观测量Sf,新物理修正很小。最后一章中我们对全文进行了总结,并对未来B物理的研究做出了讨论和展望。


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