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近年来,由于高亮度高能量的对撞机的运行,使得包含重夸克偶数参与的硬遍举过程成为研究的前沿。但是对于这些包含轻强子产生湮灭的过程,由于耦合常数变大,传统的量子色动力学(QCD)需要处理非微扰的计算。早期的理论工具,主要是从唯象学的出发的模型如势模型,色单态模型,已逐渐升华为从QCD第一原理出发的有效场理论。对于B,C夸克等这一类粒子包含了多个能量标度的物理效应,非相对论性QCD(NRQCD),为我们提供了一个系统的把重夸克质量与其它能标分开的有效理论。 本工作试图利用NRQCD这一现代的理论方法,并结合一定的唯象模型,去深入探讨涉及重味物理的众多感兴趣的前沿课题,包括衰变、产生、跃迁等过程。利用得到的结果对未来SuperB-工厂及LHCb,BESⅢ上观测到的B,C物理给出合理的解释和预测。这些研究工作对于加深强作用的基本理论-QCD的理解以及深化对B,C物理的产生、衰变、跃迁的理解有积极的推动作用,并对相应实验有一定的指导意义。 首先,我们计算了Υ衰变到双粲夸克偶素的遍举过程,具体来说,我们利用NRQCD因子化方法计算了Υ衰变到一个S波粲夸克偶素J/ψ和一个P波粲夸克偶素xc0,1,2的过程。我们分别计算了三种不同的衰变道的贡献及它们之间的相互作用,即强相互作用,电磁相互作用及辐射衰变道。我们预测Υ(1S,2 S,3S)→J/ψ+xc1,0过程的衰变分支比可以达到10-6量级,预测在未来的Super B工厂可以观测到此过程。 接下来,我们在NRQCD因子化框架内计算了在e+e-→J/ψ+ηc2过程的O(αs)修正。同时我们对e+e-→J/ψ+ηc2和e+e-→ J/ψ+xc1过程在B工厂能量标度下进行了详尽的比较:考虑了O(αs)修正后,我们预测前一过程的散射截面大概为0.3 fb,而后者可以达到前者的六倍左右。在前一过程中,出射的J/ψ粒子主要是横向极化的,而后者主要是纵向的。利用这些不同可以为我们在实验上通过双粲夸克偶素遍举产生过程区分X(3872)是3P1态还是1D2态提供依据。如果假定xc1是X(3872),那么就目前的Belle的实验数据来看观测到e+e-→ J/ψ+xc1过程的可能性还是乐观的。在附录中,我们再次证实了在e+e-→J/ψ+ηc2(ηc,xc0,1,2)这一双粲夸克偶素产生过程中短程系数的双对数项ln2(s/m2c)与helicity压低的道相关。 最后,我们研究了轻子数破坏的D介子衰变过程。在标准模型中,可以通过引入第四代重Majorana中微子,与带电轻子相互作用产生轻子数破坏的过程。对于该机制引起的轻子数破坏过程已有大量的研究,我们的工作沿用这一理论基础继续深入研究了D介子衰变到K pi ll这样一个末态双轻子同号的轻子数破坏过程。我们的研究限定在特定的中微子质量区域,在此区域中,重中微子可以是在壳的且衰变分支比主要来自于共振效应。运用窄宽度近似,我们取目前已知的混合矩阵元的上限,可以得到D0衰变到K-l+l+π-的衰变分支比上限大概在10-12到10-9量级。同时,如果我们采用BESⅢ利用Monte-Carlo模拟得到的D0衰变到K-e+e+π-的衰变分支比上限,则可以对混合矩阵元|VeN|2给出与B介子轻子数衰变过程相当的限制。尽管在目前该限制并不比不含中微子的双beta衰变过程更强,但是随着未来charm工厂亮度进一步提高,我们期待该过程能够对混合矩阵元给出更强的限制。