B介子弱衰变的唯象研究

With the running of high-luminosity LHCb and the future Belle-II, a huge amount of B meson data will be accumulated in the near future. More accurate measurements require a carefully theoretical study on B meson weak decay. In this project, we will give a comprehensive study on two-body non-leptonic and three semi-leptonic B meson decays with some phenomenological models. We will pay much attention to the contributions from annihilation, spectator scattering, and transition form factors to hadronic matrix elements. A new scheme is expected to improve our understanding on the end-point divergence, to ameliorate phenomenological models, to lessen theoretical uncertainties, which would be helpful for experimental investigation.

随着高亮度的LHCb和Belle-II的运行，将会有海量的B介子测量数据，从而可以对B介子弱衰变过程给出更加精确的测量。相应地，理论方面也需要进行更加仔细的研究。在本项目中，我们将对B介子的两体非轻衰变过程和三体半轻衰变过程进行唯象研究，重点是关于强子矩阵元中湮灭图的贡献，旁观者散射的贡献，以及强子跃迁的形状因子等进行深入分析，希望能对端点发散问题提出新的处理方案，完善唯象模型，改善计算方法，降低理论结果的不确定性，为实验分析提供参考。

根据BaBar, Belle和BESIII的实验结果，结合Belle-II, LHCb和超级陶粲工厂(STCF)实验进展，围绕研究内容，我们积极开展了工作。（1）通过树图贡献是色压低的 Bu -> psi M 过程的分析，对旁观者散射贡献有了新的认识，目前实验对 psi 激发态之间的混合不能给出很准确的信息；（2）通过 Y(1S), J/psi, etac 等粒子的弱衰变研究，对纯湮灭贡献有了新的认识，并为未来实验分析提供了参考；（3）通过 B -> PP 过程的分析，发现之前经常被人们忽略的B介子波函数 phi_B2 对旁观者散射和湮灭图振幅有贡献，对分支比的贡献和 NLO 的 QCD 辐射修正贡献相当，为完善理论计算提供了参考；（4）对LHCb实验观测到的级联衰变过程 Bs -> phi f0(980) -> phi pi+ pi- 进行了很好的解释；（5）利用BESIII上 2.93 fb^-1 的 psi(3770) 数据，通过双标记的办法，对在国际上首次给出 D->omega mu nv 过程的分支比，在 D 介子半轻衰变中很好地证实了轻子耦合的普适性，为检验模型提供了实验依据。