重味物理与QCD求和规则的研究

随着对撞能量和积分亮度的提高，B介子工厂与强子对撞机TEVATRON和LHC以及将来的高能正负电子对撞机ILC预计都将积累足够的与重味强子相关的事例数，因此结合可能的实验结果对重味粒子的基本性质进行研究对于深刻理解粒子之间的强相互作用以及微观机制都有着很重要的意义。重味物理需要解决的基本问题是如何正确处理微扰以及非微扰效应。QCD求和规则是当前非常重要的非微扰方法，自提出以来它就被应用于强子物理的各个方面，并取得了相当的成功，但在目前对理论估算精度要求越来越高的情况下，仍有必要对求和规则方法做深入研究。结合与重味物理相关的各种产生衰变过程，我们将对求和规则方法做详细分析，特别是在背景场理论的基础之上系统考虑更高阶维度项或高扭度项的贡献，从而提高求和规则的精度是我们需要研究的重点内容。

随着对撞能量和积分亮度的提高，B介子工厂与大型强子对撞机LHC以及将来的高能正负电子对撞机ILC等预计都将会积累足够的与重味强子相关的事例数，因此结合可能的实验结果对重味粒子的基本性质进行研究对于深刻理解粒子之间的强相互作用以及微观机制都有很重要的意义。项目执行期间，项目组成员共参加30余人/次学术会议，做学术报告近15次，项目组成员共发表学术论文30余篇，其中含1篇Phys.Rev.Lett.和15篇Phys.Rev.D。项目组完成的研究工作创新点包括：I）对基于背景场理论的QCD求和规则理论体系做了系统梳理，并对基础理论公式做了详细推导及拓展。在夸克传播子中自洽地保留了高阶质量项的贡献，为深入研究SU(3)味破缺效应打下基础。II）对双重味Bc介子通过Z0玻色子、W玻色子衰变间接产生的机制进行了详细探讨。同时，结合“超级Z工厂”实验设想，系统讨论了双重味Bc介子以及双重味重子的产生情况，相关的产生子程序BEEC也已正式发表。结合不断完善的振幅直接求迹方法，对重味粒子多个产生道进行了系统分析，该方法已发展到能处理高阶微扰效应阶段。III）对可模拟Bc介子以及Xicc重子强产生性质的产生子程序BCVEGPY和GENXICC做了升级，更方便实验家使用，并利用GENXICC程序探讨Xibc重子在LHC上的强产生性质。IV）通过国际合作，原创提出最大共形原理（PMC机制）与BLM机制的对应原理；求解了扩展藕合常数满足的重整化群方程，并给出了其直到四圈的解析结果；基于重整化群不变性对自洽的重整化能标设定方案所必须满足的性质做了系统讨论。这些工作，为今后我们进一步得到更为准确的QCD微扰及非微扰理论预言打下坚实基础。