zui近，李重生課題組在美國《物理評論快報》（Physical Review Letters）連續(xù)發(fā)表兩篇論文，報告了他們在發(fā)展量子色動力學(xué)高階計算方法這一高能物理界*難點問題研究中所取得的成果。這些研究工作是李重生課題組先后分別和瑞士蘇黎世大學(xué)博士后（現(xiàn)我校百人計劃研究員）楊李林以及美國Southern Methodist大學(xué)博士后高俊合作完成的。
頂夸克事例正被位于歐洲的大型強(qiáng)子對撞機(jī)（LHC）上的實驗家們大量觀測到。隨著LHC亮度的增加，頂夸克的各種性質(zhì)將被實驗家們更加地測量，這對于檢驗標(biāo)準(zhǔn)模型和探索超出標(biāo)準(zhǔn)模型以外的新物理非常重要。因此要求理論家對頂夸克在的強(qiáng)子對撞機(jī)上的產(chǎn)生和衰變過程做出量子色動力學(xué)（QCD）的更加的理論預(yù)言。
對于頂夸克產(chǎn)生這類具有復(fù)雜色結(jié)構(gòu)的過程，在量子色動力學(xué)中進(jìn)行橫向動量重求和一直有一個懸而未決的難點，即對初態(tài)與末態(tài)之間色干涉效應(yīng)的處理。李重生課題組zui近發(fā)表在美國物理評論快報（Physical Review Letters, 110, 082001, 2013）的工作發(fā)展了一個系統(tǒng)的框架，可用來計算這類末態(tài)帶色過程中橫向動量分布的軟膠子重求和效應(yīng)，并進(jìn)而將這種方法應(yīng)用于頂夸克對產(chǎn)生過程，對其橫向動量分布給出了目前文獻(xiàn)中zui的量子色動力學(xué)預(yù)言。這些理論預(yù)言有助于解釋zui近在Tevatron對撞機(jī)上所觀測到的頂夸克對產(chǎn)生中前后不對稱性的實驗結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)模型理論預(yù)言有較大偏離的可能起源。同時，對未來在LHC上通過測量頂夸克對不變質(zhì)量分布來發(fā)現(xiàn)新物理信號也很重要。此外，上述橫向動量重求和形式還為計算頂夸克對產(chǎn)生的次次領(lǐng)頭階QCD修正提供了一種新的紅外發(fā)散減除方法，這將有助于完整計算頂夸克對產(chǎn)生的次次領(lǐng)頭階QCD修正，而后者正是當(dāng)前LHC實驗所急需的，也是量子色動力學(xué)中一個亟待解決的問題。這個工作已被《亞太地區(qū)物理通訊》列為“研究亮點”（Research Highlights）工作報道。在該項研究中，李重生教授博士研究生朱華星（現(xiàn)美國斯坦福大學(xué)國家加速器實驗室博士后）、李海濤、邵鼎煜發(fā)揮了重要作用。
如何在QCD 次次領(lǐng)頭階水平上計算頂夸克微分衰變率是上近20年來一直沒有解決的問題。李重生教授和已畢業(yè)的博士生，現(xiàn)美國Southern Methodist大學(xué)博士后高俊以及美國斯坦福大學(xué)國家加速器實驗室博士后朱華星合作，基于QCD 軟-共線有效理論，提出了消除相空間紅外發(fā)散的新方法，從而在上給出QCD 次次領(lǐng)頭階水平上頂夸克衰變中包括微分衰變率在內(nèi)的所有觀測量的完整預(yù)言。這個工作已發(fā)表在美國《物理評論快報》（Physical Review Letters, 110, 042001, 2013）上，被QCD專家、歐洲核子聯(lián)合研究中心理論部 Alexander Mitov在zui近召開的學(xué)術(shù)會議的有關(guān)綜述中評價為，它打開了一扇未來通向在QCD次次領(lǐng)頭階水平上預(yù)言頂夸克產(chǎn)生和衰變之門；zui近在美國召開的高能物理會議（Snowmass 2013）上，由美國M. Schulze等三位粒子物理學(xué)家的聯(lián)合綜述中，引用了上述兩個工作，其中專門用了一頁的篇幅介紹李重生課題組有關(guān)頂夸克微分衰變效的工作。
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