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在非相对论量子色动力学(NRQCD)因子化框架下,本文研究了单举衰变过程Z0→B*c+(c)+b的量子色动力学(QCD)次领头阶(NLO)修正,单举过程H0→B(*)c+(c)+b的领头阶(LO)贡献,以及双粲偶素产生过程e+e-→γ*→ηc+hc(1P)/ψ1,2(1D)的QCD次领头阶修正。 鉴于Bc介子既含粲夸克又有底夸克的独特结构,对其产生性质的研究长期以来都是双重味介子领域的热点之一。在大型强子对撞机(LHC)和它的升级版以及新提议建造的对撞机上,已经或者即将获得大量的Z0,W±,Higgs,top事例,所以重粒子衰变的间接产生方式已然成为Bc产生性质研究的重要课题之一。并且,研究Bc的间接产生不仅可以揭示Bc介子本身的特性,还能加深对其母粒子性质的理解。 在次领头阶的精度上,我们采用NRQCD因子化模型计算了Z0→B*c+(c)+b过程的衰变宽度。不仅介绍了领头阶和次领头阶的计算方法,还详细展示了次领头阶修正中紫外和红外发散各自严格相消的情况。此外,我们还详细讨论了维数正规化下矢量流和轴矢流的处理方式。数值分析中,以图表的方式形象地给出衰变宽度以及由重整化标度和夸克质量引起的不确定度。我们还讨论了本过程的NLO计算结果对Z0衰变产生Bc总分支比的影响。计算分析表明,Z0→B*c+(c)十b的QCD次领头阶修正非常重要。当重整化能标μ从2mb跑动到mZ/2时,K因子ΓNLO/ΓLO由1.33增大到1.73。考虑了次领头阶效应后,该过程衰变宽度的能标依赖程度得到了有效降低。并且我们发现无论是领头阶还是次领头阶结果,由粲夸克质量引起的不确定度要远大于由底夸克质量引起的不确定度。 在NRQCD方案下我们第一次计算得到了Higgs玻色子衰变产生Bc介子的分支比。同时,我们还给出了碎裂计算的结果,并和NRQCD方案下的结果做了系统地比较。若采用Higgs玻色子总衰变宽度的理论值4.20MeV并假设矢量B*c介子几乎完全跃迁到赝标基态Bc,我们获得的Higgs衰变产生Bc的分支比为8.50×10-4,其中包含了QCD和QED两类费曼图的贡献。因此,该衰变道在未来的高亮度和高能量LHC中具有可观测的效应。研究表明,含Hb(b)耦合的费曼图主宰了该过程,而top夸克三角费米子圈图以及含Hc(c)、HWW和HZZ耦合方式的费曼图相比之下则贡献很小。我们讨论了由长程矩阵元、夸克质量和强耦合常数引起的不确定度,其中粲夸克质量带来的不确定度高达25%。此外,微分分布dΓ/dcosθ12.13显示,在Higgs玻色子静止系中,微分宽度在B(*)c介子和(c)夸克同向而行,或者说B(*)c和b夸克反向而行时取得最大值。通过计算比较,我们还发现Higgs玻色子衰变产生B(*)c的分支比要大于其衰变到夸克偶素(ηc,J/ψ,ηb,Υ)的分支比。 除Bc产生外,粲偶素产生性质的研究同样有趣。例如,S波态双粲偶素单举(遍举)过程e+e-→J/ψ十c(c)(ηc)的领头阶计算曾一度与实验测量值存在巨大差距,后来通过NRQCD方案下的QCD次领头阶计算该问题得以大致解决。尽管最近几年来粲偶素产生和衰变的次领头阶修正研究取得了巨大的进展,但涉及P/D波态的粲偶素高激发态的研究却因为计算复杂和实验测量困难而没有得到足够的重视。 那些高激发态粲偶素产生过程的QCD次领头阶修正效应和S波态的情况类似吗?怀揣着这份好奇,我们采用NRQCD方法研究了双粲偶素遍举产生过程e+e-→γ*→ηc+hc(1P)/ψ1.2(1D)的QCD次领头阶修正。详细分析了在不同质量参数以及重整化能标下的产生截面变化情况,发现其截面始终有σψ1<σhc<σψ2这样的规律。和遍举产生过程J/ψ十ηc不同,这里计算的三个高激发态过程的次领头阶修正均较小。我们还发现ηc+hc(1P)产生过程的高阶效应是增强的,而ηc+ψ1,2(1D)过程的高阶修正却为负值。为了使我们的分析对实验研究更有帮助,我们给出了领头阶和次领头阶产生截面随质心对撞能量跑动的情况。此外,我们提出并计算了比率Rc=σ[e+e-→ηc+hc]/σ[e+e-→ηc+J/ψ],并强烈建议在即将改造完成的BelleⅡ实验上对它进行测量。