部分子分布函数的不确定性及其对物理预言的影响

All calculations of high-energy processes with initial hadrons, whether within the standard model (SM) or exploring new physics, require parton distribution functions (PDFs) as an essential input. The reliability of these calculations, which underpins both future theoretical and experimental progress, depends on understanding the uncertainties of the PDF's. The assessment of PDF uncertainties has, therefore, become an important challenge to high-energy physics in recent years. First we include latest LHC data and carry out PDF analysis, and discuss uncertainties due to the parametrization of the non-perturbative PDFs. Then by using the Lagrangian Multiplier method we analysis top quark pair cross section, and we study intrinsic photon distribution inside proton, as well as stangeness assymmetry. At last we upgrade our studies from NLO to the NNLO order of perturbation theory for the DGLAP evolution and Wilson coefficients,and we also include pT resummation,

初态为强子的高能过程的所有计算，无论在标准模型中或者在寻找新物理的过程中，都需要把部分子分布函数(PDF)作为必要的输入。这些计算的可靠性，对将来的理论以及实验的进步具有指导意义，而它们的可靠性又取决于对PDF不确定性的理解。因此，对PDF不确定性的估计近几年已成为高能物理中具有挑战性的课题。本项目的首要问题是利用LHC的最新数据开展PDF的研究， 并讨论非微扰部分子分布函数的参数化引起的不确定性；然后用拉格朗日乘子分析法讨论顶夸克对散射截面并且计算质子中的内禀光子分布和奇异反奇异夸克反对称性；最后PDF与物理散射截面相关的Wilson 系数、以及DGLAP演化的微扰论从NLO推广到NNLO, 并且包含横向动量重求和的分析。

在CTEQ-TEA整体分析框架内，（1）利用LHC,Tevetron,HERA 的最新的实验数据，提供了CT系列部分子分布函数的最新版本CT14NNLO 和CT14NLO。进一步，我们利用拉格朗日乘子法来研究了CT14 PDF对LHC（8,13 TeV）中希格斯粒子和丁夸克对产生过程散射截面的影响。（2）基于Hessian 部分子分布函数构造了蒙特卡罗副本。（3）利用HERA Run1 和 HERA Run2深度非弹性散射实验数据，提供了量子色动力学部分子分布函数的另一个版本CT14HERA2。在大部分x 范围CT14HERA2 具有软奇异夸克分量。（4）我们对粲夸克部分子分布函数进行研究，并讨论非微扰内禀粲夸克是否有可观测的贡献等问题，并提供了包含内禀粲夸克的部分子分布函数CT14IC （CT14SEA1，CT14SEA2 和CT14BHPS1，CT14BHPS2）。（5）用CT14QEDinc、NNPDF2.3QED、NNPDF3.0QED、MRST2004QED以及LUXqed，计算了在LHC质心系能量为13TeV中希格斯韧致辐射过程的次领头阶QCD和电弱修正。（6）给出了CMS 质心能量为8TeV双光子结合到W玻色子对 的实验数据对CT14QEDinc、NNPDF2.3QED、NNPDF3.0QED、MRST2004QED以及LUXqed 部分子分布函数的影响,并发现CMS实验数据可以降低来自NNPDF误差。