LHC上LHT模型中頂夸克對(duì)和Z玻色子聯(lián)合產(chǎn)生過(guò)程

韓金鐘， 周思華， 李韶峰

(周口師范學(xué)院 物理與機(jī)電工程學(xué)院，河南 周口 466001)

0 引言

在標(biāo)準(zhǔn)模型(SM)中，頂夸克是唯一的一個(gè)質(zhì)量在電弱破缺能標(biāo)的費(fèi)米子，因此它對(duì)超出SM的新物理較為敏感.特別是在Tevatron上觀測(cè)到頂夸克存在大的前后不對(duì)稱，暗示著在頂夸克部分可能存在新物理.大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)(LHC)也把頂夸克的研究作為一項(xiàng)重要目標(biāo)，它的運(yùn)行對(duì)探究頂夸克相關(guān)的效應(yīng)是一個(gè)很好的契機(jī).

1 LHT模型簡(jiǎn)介

LHT模型源于最小希格斯(LH)模型[8]，LHT模型的規(guī)范部分能夠從LH模型獲得.在電弱對(duì)稱破缺之前，規(guī)范玻色子質(zhì)量本征態(tài)為

(1)

(2)

(3)

v=246 GeV是電弱破缺標(biāo)度，f為L(zhǎng)HT模型破缺標(biāo)度，g和g′分別是SM中SU(2)L和U(1)Y規(guī)范耦合常數(shù).AH是最輕的T宇稱為偶的粒子，可以作為暗物質(zhì)的候選者.

LHT模型的頂夸克部分包含一個(gè)偶宇稱伴子T+和一個(gè)奇宇稱伴子T-，T+和頂夸克混合可抵消由頂夸克圈引起的希格斯質(zhì)量平方發(fā)散.它們的O(v2/f2)階質(zhì)量可以表示為

xL(1-xL))),

(4)

(5)

其中xL為SM中的頂夸克和它的偶宇稱伴子T+的混合參數(shù).

T+和頂夸克混合將更改SM中的頂夸克耦合，具體耦合形式為[9〗]:

(6)

(7)

(8)

2 LHC上產(chǎn)生過(guò)程的計(jì)算

圖1 LHC上LHT模型中產(chǎn)生過(guò)程費(fèi)曼圖

相應(yīng)的SM輸入?yún)?shù)：mt=174.2 GeV，mz=91.187 GeV，α(mz)=1/128，αs=0.1172，sin2θW=0.231.對(duì)于相應(yīng)的LHT模型參數(shù)，考慮電弱精確測(cè)量的限制[10]以及來(lái)自LHC實(shí)驗(yàn)結(jié)果的限制[10]，選取破缺能標(biāo)500 GeV ≤f≤1500 GeV，混合參數(shù)xL=0.5.用CTEQ5M分布函數(shù)，選取標(biāo)度Q=2mt+mz.

圖2 LHC質(zhì)心能量和時(shí)產(chǎn)生截面隨著標(biāo)度f(wàn)變化的關(guān)系曲線

圖3 LHC質(zhì)心能量和時(shí)相對(duì)修正R1隨著標(biāo)度f(wàn)變化的關(guān)系曲線

3 LHC上產(chǎn)生過(guò)程的計(jì)算

圖4 LHC上LHT模型中產(chǎn)生過(guò)程的費(fèi)曼圖

圖5 LHC質(zhì)心能量和時(shí)，產(chǎn)生截面隨著標(biāo)度f(wàn)變化的關(guān)系曲線

圖6 LHC質(zhì)心能量和時(shí)，比率R隨著標(biāo)度f(wàn)變化的關(guān)系曲線

4 結(jié)論