QCD perturbativa em ordens altas no decaimento do Higgs em quarks bottom

Autor(es)

Cristiane Yumi Mise London

• Tipo de documento: Dissertação de Mestrado
• Imprenta: São Carlos.
• Instituição: Universidade de São Paulo (USP). Instituto de Física de São Carlos (IFSC/BT)
• Data de defesa: 2021-03-25

Membros da banca

Diogo Rodrigues Boito; Marina Nielsen; Emmanuel Gräve de Oliveira

• Orientador: Diogo Rodrigues Boito

Resumo

Na ausência de observação direta de física além do Modelo Padrão no LHC, testes precisos tanto da teoria quanto experimentais requerem maior precisão. As correções perturbativas em QCD do decaimento do bóson de Higgs em quarks bottom é conhecido até quarta ordem no acoplamento forte, αs. Essa série é divergente e assumida assintótica e suas propriedades são melhor analisadas se considerarmos sua transformada de Borel. Nesse trabalho, empregamos o método dos aproximantes de Padé na transformada de Borel para reconstruir a série da parte imaginária do correlator escalar quark-antiquark, que está diretamente relacionado à taxa de decaimento, e estudar seus renôrmalons e suas correções de ordens mais altas. Iniciamos testando esse método no limite large-β0 da QCD, onde a série perturbativa é conhecida em todas as ordens, usando-o como um laboratório para determinar a melhor estratégia para reconstruir a série em ordens mais altas usando somente os quatro primeiros coeficientes. Nesse limite, observamos que variar o esquema de renormalização do acoplamento forte αs e aplicar os chamados D-log Padés podem melhorar a convergência à função original. Aplicamos o procedimento na QCD completa a fim de prever algumas das características principais da série em ordens superiores (ainda desconhecidas). Estimamos o coeficiente de ordem α5s (seis loops) independente de modelo como −8200 ± 308 e pudemos concluir que, apesar de ser muito pequena, essa correção é importante para estabilizar a série. Portanto, atualmente os fatores limitantes na precisão da taxa de decaimento do Higgs em bb são as incertezas do acoplamento forte αs e da massa do quark bottom mb. (AU)

• Processo FAPESP: 18/21050-0 - QCD em ordens altas no decaimento do Higgs em quarks bottom
• Beneficiário: Cristiane Yumi Mise London
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado