强子对撞机平台上top夸克及其相关物理的研究

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    11705033
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    23.0万
  • 负责人：
    王声权
  • 依托单位：
    贵州民族大学
  • 学科分类：
    A2602.强相互作用与强子物理
  • 结题年份：
    2020
  • 批准年份：
    2017
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2018-01-01 至2020-12-31

项目摘要

The detailed study of the top quark is one of the main subjects for high energy particle physics since it has been descovered by Tevatron. The top quark properties will be further probed during the LHC Run II. It is urgent that to improve the precision of the predictions for top quark properties. Our project will make a detailed study for the top quark and its related physical properties in hadron collisions. The top quark production and decay processes, the top quark charge asymmetry at the LHC and the accurate estimation for the top quark mass will be detailed study. We will apply the Principle of Maximum Conformality (PMC) to set the optimal renormalization scale, and then eliminate the renormalization scale ambiguities for higher-order QCD correction. Including the other corrections such as electroweak corrections, we can obtain accurate estimations for the top quark properties. The comparison of the accurate SM predictions with the data in hadron collisions will plays an important role for the test of the Standard Model (SM) and the search of the new physics beyond the Standard Model.
top夸克自从在Tevatron实验上发现至今，便一直成为高能粒子物理的主要研究内容之一。特别是欧洲强子对撞机LHC的运行，为精确研究top夸克物理提供很好的实验平台。因此，在理论上对top夸克物理的计算精度也提出了迫切的要求。本项目将对top夸克及其相关物理过程作进一步的研究，将计算top夸克相关的强产生过程和衰变过程；在LHC平台上研究top夸克的电荷不对称性以及top夸克质量的精确确定。对于过程的QCD高阶修正，我们将利用严格的最大共形原理（PMC）确定过程最优的重整化能标从而消除重整化能标的不确定性。同时考虑电弱等其他修正的影响，从而得到更加精确的理论预言。通过与对撞机平台上的测量值作详细的对比，将对标准模型的检验和寻找超出标准模型的新物理具有极其重要的意义。

结项摘要

由于top夸克具有很大的质量等特殊的性质，自从在美国Tevatron实验上发现至今，一直是高能粒子物理主要的研究内容之一。实验上，当前欧洲强子对撞机LHC正在运行，提供了丰富的关于top夸克性质的测量结果，为精确研究top夸克物理提供了很好的实验平台。在理论上对top夸克物理的计算精度也提出了迫切的要求。通过实验测量和理论预言的对比，对标准模型的检验和超出标准模型的新物理的寻找具有重要的意义。本项目对top夸克及其相关物理过程作进一步的研究。在项目执行期内，顺利完成了项目的研究目标，并取得重要的研究成果。截至目前共发表学术论文9篇。其中，国际权威综述期刊《Progress in Particle and Nuclear Physics》1篇、著名期刊《Physical Review D》上发表4篇、《European Physical Journal C》上发表2篇等。项目执行期间，项目组成员共参加国内外学术交流活动近10次。完成项目的主要创新点如下：（1）利用最大共形原理（PMC），我们实现了top夸克对强产生过程精确的理论预言，计算top夸克前后不对称性；（2）通过理论预言与实验测量在对撞能量7TeV和8TeV下进行对比，从而抽取得到可靠的top夸克的pole质量；（3）紧跟实验的进展，结合最新的对撞能量在13TeV下测量结果，得到对应的top夸克的质量；研究了top夸克的衰变过程；在正负电子对撞机平台上研究top夸克对产生截面的性质；（4）研究了与top夸克紧密相关的Higgs粒子、b夸克以及c夸克相关的性质 （5）提出了确定耦合常数的新方法，减小了理论预言来自QCD耦合常数不确定性的精度。该青年基金项目的顺利开展和结题，为申请下一个项目奠定了坚实的研究基础。

项目成果

期刊论文数量（9）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
The QCD renormalization group equation and the elimination of fixed-order scheme-and-scale ambiguities using the principle of maximum conformality
QCD 重整化群方程以及利用最大共形原理消除固定阶格式和尺度模糊性
  • DOI：
    10.1016/j.ppnp.2019.05.003
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    Progress in Particle and Nuclear Physics
  • 影响因子：
    9.6
  • 作者：
    Wu Xing Gang;Shen Jian Ming;Du Bo Lun;Huang Xu Dong;Wang Sheng Quan;Brodsky Stanley J
  • 通讯作者：
    Brodsky Stanley J
Renormalization scale setting for heavy quark pair production in e(+) e(-) annihilation near the threshold region
阈值区域附近 e( ) e(-) 湮灭中重夸克对产生的重整化尺度设置
  • DOI：
    10.1103/physrevd.102.014005
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    Physical Review D - Particles, Fields, Gravitation and Cosmology
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Wang Sheng-Quan;Brodsky Stanley J.;Wu Xing-Gang;Di Giustino Leonardo;Shen Jian-Ming
  • 通讯作者：
    Shen Jian-Ming
Revisiting the bottom quark forward-backward asymmetry AFB in electron-positron collisions
重新审视正负电子碰撞中的底夸克前后不对称 AFB
  • DOI：
    10.1140/epjc/s10052-020-8234-x
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    European Physical Journal C
  • 影响因子：
    4.4
  • 作者：
    Wang Sheng-Quan;Meng Rui-Qing;Wu Xing-Gang;Chen Long;Shen Jian-Ming
  • 通讯作者：
    Shen Jian-Ming
Thrust distribution in electron-positron annihilation using the principle of maximum conformality
使用最大共形原理的正负电子湮灭中的推力分布
  • DOI：
    10.1103/physrevd.99.114020
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    PHYSICAL REVIEW D
  • 影响因子：
    5
  • 作者：
    Wang Sheng Quan;Brodsky Stanley J;Wu Xing Gang;Di Giustino Leonardo
  • 通讯作者：
    Di Giustino Leonardo
Properties of the decay H -> gamma gamma using the alpha(4)(s) approximate a corrections and the principle of maximum conformality
使用 alpha(4)(s) 的衰减特性 H -> gamma gamma 近似修正和最大共形原理
  • DOI：
    10.1088/1674-1137/43/9/093102
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    Chinese Physics C
  • 影响因子：
    3.6
  • 作者：
    Yu Qing;Wu Xing Gang;Wang Sheng Quan;Huang Xu Dong;Shen Jian Ming;Zeng Jun
  • 通讯作者：
    Zeng Jun

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Hadronic Decays of the Spin-Singlet Heavy Quarkomium under the Principle of Maximum Conformality
最大共形原理下自旋单重夸子的强子衰变
  • DOI：
    10.1016/j.celrep.2015.04.025
  • 发表时间：
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  • 期刊：
    Cell reports
  • 影响因子：
    8.8
  • 作者：
    樟琼联;吴兴刚;郑绪昌;王声权;付海冰;方祯云
  • 通讯作者：
    方祯云

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Higgs玻色子产生过程及其相关物理问题的研究
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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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