LHCb W、Z玻色子数据对部分子分布函数的影响

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随着对物质世界认识的加深,人们对于各种基本相互作用的理论描述也越来越准确。但是对于部分子分布函数(PDFs)来说,由于无法在理论上进行精确计算,只能从实验数据拟合得到。大型强子对撞机上的LHCb实验有独特的几何接受范围,能够覆盖其他实验不能覆盖的前向区域。因此,与ATLAS和CMS探测器收集的数据相比,LHCb探测器收集的质子-质子碰撞数据可为部分子分布函数的拟合提供必要的信息。本文分为两部分。第一部分从理论背景开始,讲述这个研究的动机,并对后文测试所用的物理量和方法做出说明。第二部分我们使用ePump(the error PDFs updating method package)研究了LHCb W/Z玻色子产生测量和轻子电荷不对称性测量对PDFs的影响。为了估计LHCb数据的影响,我们使用了两个质心能量为13 TeV的LHCb伪数据样本,亮度分别为5fb-1和300 fb-1的质子-质子碰撞数据。使用这些伪数据样本作为输入,我们发现下夸克和反下夸克PDFs的误差显著降低,在动量比例(x)为10-3的区域减小了30%。此外,LHCb数据对上、下夸克比值(d/u ratio)具有较大的影响,特别是在非常大x区域。同时,由于LHCb数据统计量有限,对于其他味夸克的影响不是特别明显。此外,我们发现Z玻色子横动量(pT)的测量比其他Z玻色子观测量对PDFs拟合的提升更大。最后,对于未来的PDFs全局拟合,我们发现应该使用动态公差而不是使用固定公差,否则会高估新数据对PDFs的影响。
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