tau轻子衰变与新物理模型唯象研究

τ轻子衰变是国际高能物理研究的一个前沿课题和热点。研究τ轻子衰变对精确检验标准模型、探索超出标准模型的新物理具有重要意义。B介子工厂(BaBar和Belle)、τ/Charm-工厂（BEPC/BES、CLEOC）、LHC等高能对撞机的运行为τ轻子衰变的研究提供了良好的平台和机遇。本项目将密切联系高能对撞机实验，研究几种新物理模型中的τ轻子的轻子味破坏过程，考虑圈图效应和新粒子贡献，预言分支比，给出新物理模型对相关的可观测物理量的量子修正，讨论实验对新物理模型的限制，比较不同新物理模型所得结果，提取不同新物理模型在对撞机上的信号。本项目对于进一步完善新物理模型，在高能实验中检验、区分不同新物理模型有重要意义。

B工厂和大型强子对撞机（LHC）为tau轻子衰变的研究提供了实验平台。轻子味破缺的新物理唯象学研究是当前高能物理学的热点问题之一。 本项目主要研究了R宇称破缺的超对称模型、代非普适的Z’模型和双黑格斯二重态模型III中的tau轻子味破缺衰变，预言了此三类新物理模型中这些衰变过程的分枝比，发现部分衰变道分支比的新物理增强可达到目前实验的观测范围，得到了实验数据对模型参数的严格限制；分析了这些新物理模型对LHC上的$pp \to e\mu/\mu\tau +X$ 过程的贡献以及在实验上探测的可能性。我们的研究有助于在高能实验中区分不同新物理模型、探测新粒子。