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B_s→πK衰变过程与微扰QCD高阶修正

董庆勇  
【摘要】: B介子弱衰变作为验证标准模型、检验QCD、寻找CP破坏机制和探索新物理的重要场所,已经引起越来越多物理学家的重视。理论上,由于强相互作用的非微扰效应的存在,使得强子矩阵元的计算成为一大难点。尽管长期以来人们提出了许多因子化方法,如朴素因子化方法,推广因子化方法,QCD因子化方法,微扰QCD(PQCD)方法及软共线有效理论(SCET)等,但都仅仅能部分解释试验数据。实验方面,现在有KEK和BarBar两个B介子工厂,尤其是能量更高的LHC强子对撞机即将投入运行,不仅可以产生大约10~(12)个B_(u,d)事件,而且还能够提供大量的B_s、B_c介子对的产生和衰变事例。这就迫切要求理论方面提高计算的精确度。本文利用基于横向动量k_T因子化的微扰QCD方法,在考虑次领头阶贡献的基础上,对B_s→πK衰变道进行了具体研究。不仅计算了领头阶贡献的结果,而且还计算了包括顶角修正、夸克圈修正和企鹅图修正在内的次领头阶贡献的结果,并将所得结果与QCD因子化方案的理论预言及最新的实验数据进行了比较,同时对各种不确定因素进行了分析和讨论。主要结论如下: 从衰变分支比来看,微扰QCD因子化方法的理论预言比实验值大,但与QCD因子化方法的理论预言一致; 从CP破坏来看,除B_s→π~0K~0的直接CP破坏参量和QCDF结果有量级差异外,其他结果的微扰QCD因理论预言与QCD因子化方法的理论预言在误差范围内是一致的; 微扰QCD理论预言存在很大的不确定因素,理论计算的误差比较大,主要来自于B介子的形状参数和弱相角; 这些衰变道的分支比都比较小,一般来说对新物理比较敏感,可以用于检验标准模型,并有可能发现新物理存在的证据和信号。


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