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欧洲大型强子对撞机已在8TeV的对撞能量上稳定运行，预计2015年后在质心系能量14TeV上运行。这标志着人类对微观世界的探索将进入到一个新的时代。基于许多理论上的考虑和实验的事实，人们普遍认为在TeV能区及其以上应该存在超出标准模型的新物理，而LHC的实验探索正是发现新物理的一个重大契机。另一方面，顶夸克是目前已发现的标准模型中的质量最大的基本粒子，其质量已接近电弱破缺能标。因此相对其它基本粒子，顶夸克对新物理更为敏感。由于LHC每年能产生大量的顶夸克事例，被认为是一个顶夸克工厂，因此，通过项夸克事例来寻找新物理信号是LHC上研究新物理的重要手段之一。 本文首先对量子色动力学进行了一般性介绍，其中包括量子色动力学的理论基础，强子对撞机上散射过程的固定阶计算方法，此外还介绍了事例分析的方法以及LHC的某些实验现状;接下来对顶夸克物理与味物理做了扼要归纳。在此基础之上，本文重点针对在强子对撞机上探索顶夸克味改变中性流(FCNC)问题作了深入研究，其主要研究成果如下: 首先，本文在QCD次领头阶水平上研究了强子对撞机上由味改变中性流顶点tqZ和tqg所诱导的tZ联合产生过程。结果表明，次领头阶修正可以明显增大树图总截面，对于tuZ型耦合顶点其在Tevatron和LHC上的修正达到60％和42％，而对于tcZ型耦合顶点其修正在Tevatron上和LHC上达到51％和43％，对于tug和tcg型顶点其修正在LHC上可以达到27％和42％。本文还考虑了这两种耦合顶点的混合效应，并给出了总截面和这些耦合常数相应的解析表达式，它们是耦合系数的函数;这些混合效应取决于tqZ和tqg型顶点的耦合系数，可大可小。如设κg/Λ=κz/Λ=0.01TeV-1且要求|ggL|2=|ggR|2=Re（ggLg*ZL）=Re（ggRg*ZR）=1，则QCD次领头阶修正对tuV诱导的过程截面可增大28％，对tcV顶点诱导的过程截面可增大42％。此外，本文的结果还表明QCD次领头阶修正能明显改善标度依赖性，因而使得理论预言更为可靠。 其次，本文在QCD次领头阶水平上详细研究了LHC上由Z诱导的同号顶夸克对信号，并详细讨论了它的背景，分别给出了在3σ和5σ水平上发现同号顶夸克的可能性并和领头阶水平的预言以及有关实验结果做了比较。结果表明，当Z质量大于500GeV时，次领头阶修正可使总截面减小10％左右，因而放松了来自CMS实验组对Z质量和与顶夸克耦合系数基于领头阶预言所给出的限制。本文还讨论了总截面对PDF不确定性与标度依赖性，发现PDF不确定性大约在3％～4％，同时QCD次领头阶修正能在很大程度上降低截面对因子化标度的依赖性。本文还将总截面在QCD次领头阶水平上表为仅由耦合系数和Z质量组成的一个显函数，从而可以通过这些函数很方便地给出不同Z质量的截面大小。此外，本文发现，利用同号正轻子产生截面和同号负轻子产生截面之差，可有效压低背景，从而增大发现信号的可能性。