Однопетлевые КЭД и электрослабые поправки для процессов физики частиц при высоких энергиях

• Автор: Калиновская, Лидия Владимировна
• Шифр специальности: 01.04.02
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Дубна
• Количество страниц: 257 с. : ил.

Оглавление
Введение

1 Проект HECTOR, глубоконеупругое ер рассеяние

1.1 Вычисления лептоныых КЭД поправок к глубоконеупругому

ер рассеянию в смешанных переменных

1.1.1 Кинематика процесса ер —> еуХ

1.1.2 Кинематика процесса в смешанных переменных

1.1.3 Устранение инфракрасных расходимостей

1.1.4 Конечная часть сечения ер —> еуАГ

1.1.5 КЭД поправка к процессу ер —» еА"

1.2 Программный продукт HECTOR
2 Вычисление поправок к поляризованному ре рассеянию
2.1 Введение
2.1.1 Борновское сечение
2.1.2 Полные 0(а) радиационные поправки
2.2 Численные результаты
3 Переходный период к проекту SANC
3.1 Процесс е+е~ —> tt
3.1.1 Борновская амплитуда
3.1.2 Однопетлевая амплитуда для е+е~ —> tt
3.1.3 Численные результата и выводы
3.2 Нарушение четности в атомных переходах
3.2.1 Усовершенствование MS вычислений
3.2.2 APV в OMS схеме
3.2.3 Теоретическая неопределенность в APV
3.3 Глубоконеупругое рассеяние нейтрино
3.3.1 Борновское сечение
3.3.2 Радиационные поправки
3.3.3 Численные результаты и выводы
4 Проект SANC
4.1 База вычислительной среды SANC
4.1.1 Процедуры вычислительной среды
4.1.2 Предвычисления

4.1.3 Аналитический и численный уровни внедрения процессов в систему SANC
4.2 Фермион-бозонные процессы ffbb —> О
4.2.1 Внедрение процессов ffZZ —+ 0 в среду SANC . . .
4.2.2 Внедрение процессов fifiHZ —» 0 в среду SANC . . .
4.2.3 Три канала процесса jfi НА —» 0 в среде SANC . . .
4.2.4 Три канала процесса fifiZA —» 0 в среде SANC
4.2.5 Выводы и планы
4.3 Электрослабые радиационные поправки к процессам одиночного рождения топ кварка
4.3.1 Ковариантная амплитуда
4.3.2 Инфракрасная регуляризация комплексной массой
топ кварка
4.3.3 Численные результаты
4.3.4 Выводы и планы
4.4 J функции в редукции Пассарино-Вельтмана
4.4.1 Функции Jf2 к процессу // —* ZZ
4.4.2 Функция jjfА к процессу // —> ZA
4.4.3 Функция JiA
4.4.4 Вычисление J функции для распада t —» bud
4.4.5 Вычисление J для процесса ud —► tb
4.4.6 Функции J для процессов bq —» tq'
4.4.7 Пакеты SANC функций J
4.4.8 Выводы
4.5 Приложения SANC
4.5.1 Стандартные программные продукты системы SANC .
4.5.2 Экспорт модулей SSFM SANC в МС генератор WINHAC
4.5.3 Модули SANC в эксперименте ATLAS
Заключение
Литература

Введение
Актуальность темы исследований.
Стандартная модель (СМ) фундаментальных взаимодействий [1, 2, 3] элементарных частиц — единственная на сегодня теория, которая продолжает оставаться фундаментом прецизионных теоретических расчетов, необходимых для корректной интерпретации экспериментальных данных. Несмотря на хорошо известную критику и первые свидетельства выхода за ее пределы, обнаруженные в нейтринных экспериментах (LSND и MiniBooNE [4]), это не скажется на результатах вычислений в рамках СМ для сверхвысоких энергий из-за огромной разницы характерных энергетических масштабов.
Важная роль’ высокоточных теоретических предсказаний в физике высоких энергий известна со времен экспериментов на LEP1 и LEP2, где точность измерений значительно превысила 0.1% и 1% соответственно. Во времена LEP прецизионные расчеты, в основном, проводились для проверки СМ. Еще большая точность потребуется на будущих электронных линейных ускорителях (ISCLC, CLIC) и мюонных фабриках. На недавно введенном в эксплуатацию адронном коллайдере LHC ожидается точность измерений ~ 1% (по-видимому, ограниченная систематикой для процессов с высокой статистикой). Это потребует соответствующих теоретических предсказаний, по крайней мере, на уровне однопетлевых (NLO) расчетов в электрослабом секторе (ЭС) СМ, а в КХД секторе СМ — двухпетлевых (NNLO) поправок.
Процедура вычисления ЭС радиационных поправок (РП) должна учитывать специфику эксперимента. Строго говоря, эта процедура возможна только с помощью методов Монте Карло. Её можно реализовать лишь в тесном сотрудничестве теоретиков и экспериментаторов, поэтому возникло понятие “теоретическая поддержка” эксперимента.
Диссертация основана на работах по теоретической поддержке экспериментов физики высоких энергий за последние 15 лет.
Первая группа экспериментов — глубоконеупругое (ГНР) ер рассеяние на ускорителях HERA (эксперименты Н1 и ZEUS [5, 6, 7, 8]), ГНР нейтрино (эксперименты NOMAD и NuTeV [9, 10]) и упругое ре рассеяние (эксперимент SMC [11]).
Версия программного продукта HECTOR [12] 1995 года базировалась на мировых результатах в этой области:
• КЭД и ЭС полные 0(a)-, (программы DISEP(NC/CC) , TERAD91),

1=1:0 (I/2) РЕП согшестхсжз ■ 1=2:0(а?!?) е~е+ - сомуепзюи |
Рис. 1.6. Ветви НЕСТСШ. Различные способы вычисления КЭД поправок выбираются с помощью флагов 1МЕА и КЭР.