尽管标准模型在基本粒子物理中取得了令人瞩目的成功，但人们普遍认为，标准模型只是TeV标度以下的有效理论。欧洲大型强子对撞机（LHC）的主要目标就是寻找标准模型中导致电弱破缺的Higgs粒子和超出标准模型的新物理。顶夸克作为实验已经发现的标准模型中最重的粒子，其质量已接近电弱对称性破缺标度，因而顶夸克是探索电弱对称性破缺的一个很好的探针，此外，有关顶夸克的各种观测量的实验和理论研究，在探索超出标准模型的新物理中也起着特殊的作用。　　 本文首先研究了顶夸克模型无关的量纲为5的FCNC反常耦合所诱导的三个衰变道（）的次领头阶QCD修正和算符混合效应。对于t→q+g，其结果表明，次领头阶QCD修正能够增加领头阶衰变分支比达20％。此外，次领头阶QCD效应还减小了理论预言对重整化标度的依赖性，因而使得理论的预言更加可靠，并且它不会受到算符混合效应的影响·该结果已被CDF实验组引用，为其在实验中确定t→q+g衰变分支比的实验上限提供了理论依据。对于t→q+γ和t→q+Z道，次领头阶QCD修正对衰变分支比的影响很小，基本可以忽略。但是对它们的部分衰变宽度的修正仍可达到约9％。在考虑了算符混合效应之后，这两个道的衰变分支比将进一步改变，依赖于参数（）的不同选取，这些混合效应可大可小，可正可负。上述结果对在LHC上进一步精确测量顶夸克的反常耦合的实验将有重要参考价值。　　 其次，还研究了LHC上单个顶夸克产生过程中SUSY-QCD效应，其计算结果表明，对于s道和t道，其SUSY-QCD效应最多达到1％，从而可以忽略。但是对于tW联合产生道，其SUSY-QCD效应在大部分参数空间均可达到6％的水平，其大小可与NLO QCD效应（约10％）相比拟，因而在LHC上tW联合产生过程的精确测量中需要加以考虑，并由此发现可能的SUSY存在的间接证据。　　 最后，在计算了顶夸克与W玻色子联合产生过程的NLO QCD修正之后，本文还研究了在软共线有效理论的框架下，该过程截面和微分截面的阈重求和在动量空间中的因子化形式。所得到的阈重求和公式避免了在Mellin反变换中可能遇到的Landau极点问题，因而减小了非微扰效应所导致的不确定性。利用上述因子化形式，可以对tW的联合产生过程的截面进行NNLL阶阈重求和的数值计算。