B介子稀有衰变唯象研究及新物理探索

紧密围绕大型强子对撞机LHC上重味物理实验进展，针对B介子衰变强子矩阵元计算方法中存在的问题和B介子系统中存在的令人困惑现象，本项目主要开展了以下研究工作：1、针对QCD因子化框架下湮灭图和旁观者修正中的端点发散问题，我们将利用动力学胶子质量处理这一发散的方法推广到B->VV衰变过程，计算得到湮灭图和旁观者修正的振幅理论结果，并对这一方法进行了唯象上的检验。2、结合大量实验数据，以及实验和理论结果的冲突（例如pi K和pi pi puzzles），本项目对B->PP,PV衰变过程中湮灭图和旁观者修正效应进行了研究。分析了端点参数对味道的依赖性和味破缺效应，拟合给出相对严格的和以往取值方案不同的端点参数结果，并以此给出一个解释 pi K和pi pi puzzles的可能方案。3、本项目组分别在b->s相关的22个B介子衰变过程和Bd->mu mu纯轻、Bu->pi- mu mu, rho- mu mu半轻过程中，对代非普适Z’模型展开了详细的研究工作，拟合得到相对完整的Z’耦合矩阵结果，并通过Z’玻色子的贡献给出pi K puzzle的一个解释办法。4、在Bs-\bar{B}s混合系统中，我们采用模型无关方案详细研究了张量耦合的效应。5、采用pQCD计算方法，我们对B_c->B_qP,B_qV衰变进行了详细计算，得到了这些衰变过程的分支比，并指出B_c->B_{d,s}(pi, rho, K)衰变由于其较大分支比将有可能被较早发现。至此，本项目计划书中的研究内容和预期目标均已圆满完成。上述相关研究不但对于深刻理解和完善粒子物理理论框架和计算方法以及构造新物理模型的味结构具有重要意义，而且对LHC等实验上寻找和甄别各种新物理间接信号具有参考价值。