一些重夸克体系相关过程中多标度问题的研究

The study on the heavy-quark system related processes is an important way to understand flavor physics and CP violation, the properties of the strong interactions among heavy-quark system, and to search possible new physics. One of the key issues to solve such problems is to disentangle the multi-scale contributions due to the complexity of the strong interactions. The main task of this project, is to study multi-scale problems in some heavy-quark system related high energy processes which are the hot topics at present and near-future experiments, by utilizing the recently developed theoretical tools,and developing some new methods.The goal is to improve our understanding in the electroweak and strong interactions. The concerete programs involve:the computation of the light-cone distribution amplitudes for heavy quarkonia and their applications in quarkonia involved exclusive processes, the computations of the fragmentation functions of the heavy quarkia and their applications in quarkonia production at colliders, b-hadron weak decays, higher-order EM transtition process of quarkonia, and etc. The tools that we will use involve the effective field theories such as NRQCD, pNRQCD, SCET and etc, loop computation methods based on intergration by regions, the resummation method based on the renormalization group equations in effective theories, and etc.

重夸克体系相关一些过程的研究是理解味物和CP破坏、重夸克体系中强相互作用的特点，以及寻找可能新物理的重要途径。这些问题的研究要点之一是解决由于强相互作用的复杂性带来的多标度纠缠问题。本项目的主要内容就集中在，利用国际上最新理论进展，并发展一些与重夸克体系相关的理论工具，结合国际上高能物理实验研究的热点，对重夸克强子体系相关的高能物理过程中的一些多标度问题进行研究，以期获得对弱电相互作用及强相互作用的更深的理解。主要的研究内容涉及重夸克偶素的光锥分布振幅的计算及在其遍举产生过程中的应用、重夸克偶素碎裂函数的计算及在其对撞机上产生的应用、b夸克强子弱衰变、夸克偶素的高阶电磁跃迁过程的研究等。主要的研究工具涉及NRQCD、pNRQCD及SCET等有效理论，及基于按区域积分的圈图计算方法和基于有效理论中重整化群方程的重求和方法等。

本项目主要围绕高能物理研究中重夸克体系相关的热点问题展开研究。这些重夸克体系相关一些过程的研究是理解味物理和 CP 破坏、重夸克体系中强相互作用的特点，以及寻找可能新物理的重要途径。这些问题的研究要点之一是解决由于强相互 作用的复杂性带来的多标度纠缠问题。本项目的主要内容就集中在，利用国际上最新理论进展，并发展一些与重夸克体系相关的理论工具，结合国际上高能物理实验研究的热点，对重夸克强子体系相关的高能物理过程中的一些多标度问题进行研究，以期获得对弱电相互作用及强相互作用的更深的理解。主要的研究内容及结果简要列举如下: 1）Bc介子到粲夸克偶素和一个轻介子的衰变的研究：我们给出了该类过程的QCD因子化公式，并将其中的微扰贡献计算到QCD耦合常数的次领头阶，是业界关于此类过程的第一个完整的基于QCD因子化的次领头阶的计算。2）夸克偶素和Bc介子在大动量转移情况下的遍举产生产生的研究：我们在NRQCD因子化框架下，已经完成了所有S波和P波重夸克偶素和Bc介子的十个领头扭度的光锥分布振幅的计算，计算精确到了相对论性展开的领头阶以及QCD微扰展开的次领头阶。研究组还将这些计算结果应用到了gamma* -> etaQ gamma、chiQJ gamma, h-> J/Psi(Upsilon) gamma及Z-> etaQ+gamma、chiQJ +gamma、J/psi(Upsilon)+gamma、hQ +gamma等单夸克偶素遍举产生过程。3）标准模型中费米子质量谱和混合机制的研究：我们在S3味对称性的基础上，对标准模型中的费米子，包括轻子部分和夸克部分的质量谱和混合参数进行了研究。我们在先前研究的基础上，考虑了S3对称性不同的破缺链对质量矩阵的影响，最终给出了和实验测量值相符较好的轻子和夸克的味混合参数。