Top 夸克、Higgs物理及其相关问题的研究

结题报告

项目介绍

AI项目解读

基本信息

批准号：
11875179
项目类别：
面上项目
资助金额：
60.0万
负责人：
司宗国
依托单位：
山东大学
学科分类：
A2603.重味物理
结题年份：
2022
批准年份：
2018
项目状态：
已结题
起止时间：
2019-01-01 至2022-12-31

项目参与者：
路鹏程；杨兴华；李春园；黄飞；刘雨男；
关键词：
电弱对称性自发破缺标准模型精确检验 CP破坏顶夸克物理 Higgs物理

项目摘要

It is the great success for the standard model to observe the production of the top quark and Higgs particle. The large event number of top quark and Higgs particle accumulated at LHC provide us a good opportunity to test standard model with high precision and search for new physics beyond the standard model. The aim of this project is to focus on studying the top quark, Higgs physics and their related topics. We will study the following topics. 1) based on our previous works, we will continue to study the top quark spin effects at hadron colliders, and explore top quark physics to test the standard model and search for new physics. 2) We will study the interaction between the Higgs particle and Fermion/Boson in order to understand the electroweak symmetry breaking, in the meantime, we also plan to investigate the production of non-standard model Higgs production at LHC. 3) We will study the perturbative QCD and electroweak corrections at higher order which contribute to the production and decay of top quark, Higgs particle, etc. 4) We will study the phenomenology induce by neutrino mass and also by dark matter especially at LHC in order to search for the signal of new physics.

Top夸克和Higgs粒子的发现标志着标准模型的巨大成功，LHC上已经和即将产生的大量Top夸克和Higgs事例为开展高精度研究、精确检验标准模型、寻找标准模型之外的新物理打下了良好基础。本项目将围绕Top夸克、Higgs及其相关物理问题展开研究，主要研究内容包括以下四方面：1.在已完成工作的基础上，继续深入研究强子对撞机上Top夸克的自旋效应，通过研究top夸克物理，对标准模型进行精确检验，寻找标准模型之外的新物理信号。2.研究Higgs粒子与费米子和玻色子的相互作用，探讨质量起源机制和电弱对称破缺机制；研究高能对撞机上非标准模型Higgs粒子的产生与衰变过程。3.研究高阶微扰QCD和电弱效应对Top夸克和Higgs等产生衰变过程的影响，精确检验标准模型，寻找新物理信号。4.研究与中微子起源机制以及暗物质有关的唯象学，在LHC上寻找新物理存在的信号。

结项摘要

精确检验标准模型以及研究标准模型之外的新物理是当前粒子物理研究领域的前沿热点课题。Top夸克和Higgs物理在相关研究方面起着非常重要的作用：一方面，理论上对它们性质的研究越来越深入；另一方面，LHC等高能物理实验的测量精度越来越高，为理论研究提供了有利条件。..本项目聚焦Top夸克和Higgs物理及其相关问题的研究，主要包括以下研究内容：通过研究top夸克物理，对标准模型进行精确检验，寻找标准模型之外的新物理信号；精确研究Higgs与费米子的相互作用，以深入理解质量起源机制和电弱破缺机制；研究高阶微扰QCD对Higgs衰变过程的影响，精确检验标准模型；研究与中微子质量起源机制和暗物质相关的唯象学；研究双重强子的性质，深入理解非微扰QCD等。.. 项目团队很好地完成了预定的研究目标，围绕Top夸克物理、Higgs物理、中微子物理以及强子物理等开展研究工作，主要完成了以下工作：1. 系统研究了LHC上与重Majorana中微子有关的Top夸克的稀有衰变过程，并系统分析了改过程中可能存在的CP破坏现象，研究成果对LHC等高能物理实验上Top夸克性质的研究有主要参考价值。2. 系统研究了W玻色子衰变稀有过程中Majorana中微子的产生信号及CP破坏效应。3. 系统研究了LHC上Higgs与底夸克对的联合产生过程；4. 研究了次次领头QCD对Higgs到粲夸克对衰变过程的影响；5. 研究了暗物质直接测量实验结构对暗物质相关参数的影响，并在此基础上研究了对撞机上产生的暗物质信号。6. 系统研究了BELLE实验上双重重子的产生和多夸克态的强子谱。相关研究成果发表在本领域著名学术期刊上，共发表学术论文十三篇，其中有四篇发表在Phys.Rev.D 上，分别有一篇学术论文在 Phys.Lett.B、Nucl.Phys.B和Eur.Phys.C上发表，有四篇学术论文发表在Chin.Phys.C上等。本项目完成的研究成果得到国内外同行的人口，并对LHC、BELLE等高能物理实验有比较重要的科学意义。