重味物理中若干前沿问题的研究

重味粒子的衰变作为检验标准模型，寻找新物理效应，探寻CP破坏起源的重要场所，成为当前高能粒子物理中最前沿的课题之一。在实验方面，两个B介子工厂目前积累了大量的B介子、D介子和粲偶数的数据；Tevatron上面有B介子数据；CLEO-C和国内的BES-III上都有大量D介子的数据；LHC-b已经开始运行，大量的Bs和Bc的数据将产生，这些实验为重味物理的研究带来新的时机。理论上对含有重夸克的各种粒子衰变的计算有助于推动实验方面的进展，为实验提供理论支持。我们将利用建立在QCD基础上微扰QCD方法，QCD因子化方法，QCD(光锥)求和规则，SCET等方法，解决目前重味粒子衰变中存在的唯象问题，比如强子化问题等等；我们还将计算重味粒子衰变的CP破坏大小，并建立它们与标准模型中参数的联系；通过计算稀有衰变分支比的大小以及CP破坏的大小去检验标准模型，并寻找超出标准模型的新物理的信号。

在现在的高能粒子物理中，作为检验标准模型，寻找CP破坏来源和探寻新物理信号的重要场所，重味物理发挥着重要作用。在本项目的支持下，我们根据来自大型强子对撞机上LHCb以及CMS、ATLAS合作组的数据，，我们主要在以下六个方面取得了进展：(1)利用微扰QCD方法和因子化辅助下的拓扑图方法系统地研究了B介子两体衰变过程，如B-->DM和B-->VV等过程的分支比，CP破坏和极化分数等可观测量；该类研究有助于我们了解B介子衰变中量子色动力学机制以及CP破坏中强相位的来源。(2)利用因子化方法系统地研究B介子三体衰变的分支比、CP破坏和SU(3)破坏效应，包括共振态贡献和非共振态贡献；该研究对于研究三体衰变中因子化的适用性，同位旋破坏以及共振态贡献有重要意义。(3)寻找B介子稀有衰变道探寻新物理效应，主要集中在Z’模型和额外维模型；这些计算对于指导我们如何在重味物理中寻找新物理信号有重要意义。(4)在QCD因子化方法下，利用B介子衰变研究标量粒子的夸克组成，尤其是K0*(1430)；利用B介子衰变研究D介子轨道激发态粒子的性质。这些研究对我们了解夸克模型以及探知新粒子有重要的物理意义。(5)利用手征光锥QCD求和规则计算重味介子到轻介子的形状因子，并计算B介子半轻衰变的各种可观测量并抽取CKM矩阵元；该研究对于非微扰的研究以及解决“Vub疑难”有很大的帮助作用。(6)根据CMS、ATLAS关于Higgs的数据，系统地讨论Little Higgs模型，Higgs三重态模型以及修改后的Higgs二重态模型。该研究对于我们了解Higgs来源以及Higgs性质，检验超出标准模型的新物理模型以及暗物质的寻找有着重要的指导意义。上述计算结果可以在现行LHC上和未来的BELLE-II上得到测量和验证。在过去四年中，项目组成员共发表19篇学术论文，圆满完成预订目标。