Corrections mixtes QCD-EW au niveau NNLO à la production Drell-Yan de bosons Z et W

par Zhaoting Pan

Thèse de doctorat en Physique Subatomique et Astroparticules

Sous la direction de Roberto Bonciani.

Soutenue le 25-10-2013

à Grenoble , dans le cadre de École doctorale physique (Grenoble) , en partenariat avec Laboratoire de physique subatomique et de cosmologie (Grenoble) (laboratoire) .

Le président du jury était Fairouz Ohlsson-Malek.

Les rapporteurs étaient Giuseppe Degrassi, Thomas Teubner.


  • Résumé

    La these porte sur les corrections mixtes QCD-EW au niveau NNLO a la productionDrell-Yan de bosons Z et W. Le processus Drell-Yan est un processus fondamentalpermettant de tester avec precision le Modele Standard (MS) de physique des partic-ules au sein de collisionneurs hadroniques, car ce dernier presente une section ecaceimportante, une signature experimentale tres propre, ainsi qu'une tres haute sensi-bilite aux proprietes des bosons de jauge. Pour toutes ces raisons, une prediction theorique precise et able, siginant ici que l'on garde sous contr^ole lestermes provenant des corrections perturbatives d'ordre superieur de la section ecaceet des distributions du mecanisme de production de Drell-Yan, est exigee pour menera bien des etudes de physique au niveau de collisionneurs hadroniques.Dans cette thèse , nous étudions les corrections QCD mixtes - EW à Drell - Yan traite à la NNLO . D'un point de vue technique , le calcul d'un tel ensemble de corrections impliquerait le cal-tion de diagrammes de Feynman très compliquées , La plus grande contribution provient des diagrammes dans lesquels la particule de décomposition ( Z ou boson W ) est presque sur - coquille.En utilisant les règles Cutkosky , nous pouvons ré-écrire l'intégration sur l'espace de phase de latermes d'interférence ( une boucle 2 à 2 diagrammes interféré avec le niveau arbre 2 à 2 etarbre 2 ou 3 diagrammes carré ) en termes de combinaison des intégrales de propagationteurs ayant la prescription et propagateurs de causalité droite avec une face .Ces intégrales peuvent être traités de la même manière que les corrections virtuelles . Cette réduction se fait en utilisant l' algorithme Laporta \ " , sur la base del'intégration par parties identités . Le calcul de l' IM est réalisée en utilisant la méthode de la différenceéquations. En conséquence , nous obtenons l' IM exprimée en série de Laurent ,où D est la dimension de l'espace - temps , la multiplication d'un facteur qui prend entenir compte de la limite souple de l'intégrale en D dimensions .

  • Titre traduit

    NNLO mixed QCD-EW corrections to the Drell-Yan production of Z and W bosons


  • Résumé

    The thesis concerns the NNLO mixed QCD-EW corrections to the Drell-Yan (DY)production of Z andW bosons, via the following reactions: pp(p) Z+X to l + Xand pp to W + X to l + X. This is a fundamental process for an accurate testof the Standard Model (SM) at hadron colliders, since it has a large cross section, aclean experimental signature. In particular, the Drell-Yan production of Ws is important for an accuratedetermination (via transverse mass and pT distributions) of the W mass, mW, aninput parameter of the model. Because of all these reasons, an accurate and reliable theoretical prediction forthe cross section and the distributions of the Drell-Yan production mechanism, thatmeans control on the higher-order perturbative corrections, is demanded for physicsstudies at hadron colliders. In this thesis, we study the mixed QCD-EW corrections to Drell-Yan processes at the NNLO. From a technical point of view, the calculation of such a set of corrections would involve the calcu-lation of very complicated Feynman diagrams, The biggest contribution comes from the diagrams in which the decaying particle(Z or W boson) is nearly on-shell. Using the Cutkosky rules, we can re-write the integration over the phase-space of theinterference terms (one-loop 2 to 2 diagrams interfered with the tree-level 2 to 2 andtree 2 to 3 diagrams squared) in terms of a combination of integrals with propaga-tors having the right causality prescription and propagators with the opposite one.These integrals can be treated in the same way as the virtual corrections. This reduction is done using the \Laporta Algorithm", based onthe Integration-by-Parts Identities. The calculation of the MIs is performed using the method of differentialequations. As a result, we get the MIs expressed as a Laurent series ,where D is the dimension of the space-time, multiplying a factor which takes intoaccount the soft limit of the integral in D dimensions.


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