高能对撞机上的重味介子/重子弱衰变与新物理探索

Heavy flavour physics is one of the important research fields of particle physics, and it's important to precisely test the Standard Model, study CP violation and search for indirect evidence of new physics. The running of high energy physics experiments, such as European Large Hadron Collider (LHC) and Beijing Electron Positron Collider (BEPCII/BESIII), let the study of heavy flavour physics enter an accurate test era. This project will work closely with the latest progresses of the high energy experiment and theory, in the Standard Model and new physics models (main refer to supersymmetry, left-right symmetric model, two-Higgs-doublet model as well as 331 model etc.), and study heavy flavour meson weak decays by using the improved calculation methods of perturbative QCD, QCD factorization and soft-collinear factorization etc. We will focus on new difference problems between the experimental measurements and the Standard Model predictions, the two-body non-leptonic B(s) meson decays involving a light tensor meson in the final states, the heavy flavour baryon semi-leptonic decays, the lepton flavor violating decays of heavy mesons/baryons and the D(s) meson decays. We will explore different new physics effect in these processes, look for decays and observables which are sensitive to new physics, and then provide valuable references for indirectly searching for new physics and distinguishing between different new physics model.

重味物理是粒子物理的重要研究领域之一，对于精确检验标准模型、研究CP破坏以及寻找新物理的间接证据有重要意义。欧洲大型强子对撞机LHC和北京正负电子对撞机BEPCII/BESIII等高能物理实验的运行使重味物理研究迈进精确检验时代。本项目将紧密结合最新高能物理实验和理论研究进展，在标准模型和新物理模型（主要指超对称模型、左右对称模型、双Higgs 二重态模型和331模型等）中，利用改善的微扰QCD、QCD因子化和软共线因子化等计算方法，研究新出现的实验测量与标准模型理论预言的差异问题、末态包含张量介子的两体非轻B(s)介子衰变、重味重子半轻衰变、重味介子/重子轻子味破缺衰变、D(s)介子衰变及其不同衰变之间的关联等。研究这些过程中不同的新物理效应，寻找对新物理敏感的衰变道和物理量，以期为实验上间接寻找新物理和区分鉴别不同新物理模型提供理论参考。

重味物理是粒子物理的重要研究领域之一，对于精确检验标准模型、研究CP破坏以及寻找新物理的间接证据有重要意义。欧洲大型强子对撞机LHC和北京正负电子对撞机BEPCII/BESIII等高能物理实验的运行使重味物理研究迈进精确检验时代。本项目紧密结合最新高能物理实验和理论研究进展，在标准模型和新物理模型（双Higgs二重态模型、G221模型、R宇称破缺超对称模型、Leptoquarks模型）中，对以下问题进行了研究：（1）研究了半轻B衰变中e-μ味非普适性问题、B->K*0μ+μ-中角分布反常、B->D(*)lv中分支比比值反常等实验测量与标准模型理论预言的差异问题及相关问题；（2）用SU(3)味对称性和模型无关方法研究了重味重子半轻衰变和辐射衰变；(3) 在超对称模型和Leptoquarks模型中研究了轻子味破缺重味介子衰变过程;（4）利用BESIII实验结果，研究一些J/ψ介子衰变和a0(980)-f0(980)混合；(5) 用SU(3)味对称性的不可约表示方法和拓扑图方法研究了超子半轻、非轻和辐射弱衰变和电磁衰变。通过研究，对一些衰变道给出较为精确可靠的理论预言，为在高能实验上寻找新的衰变道、间接寻找新物理信号和区分不同新物理模型提供理论参考。