ИСТИНА

Наш проект посвящён поиску новых явлений за пределами стандартной модели (СМ) физики элементарных частиц в секторе физики тяжёлых кварков. В течение следующих трёх лет, которые совпадают с временными рамками этого проекта, поступит большое количество новых данных по физике тяжёлых кварков, особенно из экспериментов Belle II(KEK,Япония) и эксперимента LHCb(CERN,Швейцария). Увеличение точности экспериментальных данных потребует более точных теоретических предсказаний. Наш проект нацелен на решение этой проблемы. Акцент будет сделан на (i) слабых распадов В-мезонов и (ii) сильных распадов экзотических тетракварков с использованием метода правил сумм КХД, использую недавние достижения французской и российской команд в развитии данного метода. Проект предполагает взаимные визиты молодых участников, что позволит им приобретать международный опыт исследований.

Our joint project focuses on the search of new phenomena beyond the standard model (SM) of particle physics, namely using flavour physics. The next three years, which is the time scale of this project, will benefit from many new data on flavour physics, especially from the Belle II and the LHCb experiments. As more precise experimental data will become available, more precise theoretical predictions will also be required. Our project will tackle this problem by using the method of QCD sum rules, a well established method that allows one to consistently calculate both perturbative and nonperturbative QCD contributions. Recently, the French and Russian teams have made a theoretical progress in this method. This PRC project will focus on the applications of this newly developed method to i) the photon polarisation of B -> K1γ process ii) the B->4 lepton final states iii) then the tetraquark.The project also includes the exchange visits of PhD students.

Ожидаемые результаты: 1. Будет развит калибровочно-инвариантный формализм для вычисления виртуальных петель с-кварков в амплитуды редких FCNC распадов В-мезонов. (а) будет построен нелокальный калибровочно-инвариантный оператор, описывающий излучение фотона и мягкого глюона из петли с-кварков (б) будет вычислена калибровочно-инвариантная трёхчастичная кварк-антикварк-глюонная амплитуда распределения (3DA) В-мезона общего вида, т.е. зависящая от всех инвариантных переменных. Как было показано в наших работах, именно такая 3DA необходима для проведения суммирования поправок типа $mb \Lambda/mc^2$. 2. Будет рассмотрено приложение данного формализма к целому классу радиационных FCNC распадов B-мезонов в различные мезоны и фотон в конечном состоянии. Таким образом, будут получены надёжные предсказания для амплитуд данных распадов. Будут получены предсказания для наблюдаемых характеристик распадов $B\to K_{1,2}\gamma$, которые являются предметом изучения французской группы в эксперименте BELLE II. 3. Будут получены предсказания для редких четырёхлептонных FCNC распадов B_{s,d} мезонов в две пары заряженных лептонов. Будут вычислены соответствующие формфакторы, включая вклад петель виртуального чарма. Данные распады предоставляют прекрасную возможность для их изучения в экспериментах LHCb и BELLE II (для распадов B_d мезона). Мы изучим в деталях наблюдаемые характеристики в данных распадах и предложим оптимальные наблюдаемые, наиболее чувствительные к возможной новой физике и наименее "загрязнённые" остаточными адронными неопределённостями 4. Будет сформулирован метод для описания экзотических многокварковых состояний в рамках правил сумм КХД. Будут получены строгие критерии для отбора тех вкладов в функции Грина, содержащие многокварковые интерполирующие токи, которые должны быть учтены в правилах сумм. Затем полученные правила сумм будут применены к описанию свойств тяжёлых тетракварков. Выполнение данного проекта приведёт с заметному прогрессу в получении надёжных теоретических предсказаний для двух типов процессов, протекающих за счёт петлевых поправок: редких распадов В-мезонов за счёт нейтральных токов с изменением аромата и сильных распадов тяжёлых экзотических тетракварков. Оба данных явления находятся в фокусе внимания теоретиков и экспериментаторов и результаты проекта будут широко востребованы физическим сообществом.

Российская группа имеет оригинальные работы по следующим непосредственно относящихся к проекту темам: а. вычисления слабых форм факторов тяжёлых мезонов [D.Melikhov, B.Stech, Weak form-factors for heavy meson decays: an update, Phys. Rev. D62, 014006, 2000] b. формулировка определённой версии правил сумм КХД, позволяющей получать контролируемые систематические неопределённости полученных теоретических оценок [W. Lucha, D. Melikhov, S. Simula, Isospin breaking in the decay constants of heavy mesons from QCD sum rules, Phys. Lett. B765, 365 (2017); W. Lucha, D. Melikhov, S. Simula, Local-duality QCD sum rules for strong isospin breaking in the decay constants of heavy- light mesons, Eur. Phys. J. C78, 168 (2018)] c. пионерские работы по редким радиационным распадам [D.Melikhov, N.Nikitin, Rare radiative leptonic decays B(s,d) → γl + l −, Phys. Rev. D70, 114028, 2004; A.Kozachuk, D.Melikhov, N.Nikitin, Rare FCNC radiative leptonic B(s,d) → γl + l − decays in the standard model, Phys. Rev. D97, 053007, 2018] d. новые результаты по нефакторизуемым поправкам в FCNC распады [A.Kozachuk, D.Melikhov, N.Nikitin, Rare FCNC radiative leptonic B(s,d) → γl + l − decays in the standard model, Phys. Rev. D97, 053007, 2018; A.Kozachuk, D.Melikhov, Nonfactorizable charm-loop effects in rare FCNC B-decays, arXiv:1805.05720] e. исследования по возможности поиска Новой физики в редких радиационных и четырёхлептонных распадах в эксперименте LHCb (CERN) [D. Guadagnoli, D. Melikhov, M. Reboud, More lepton flavour violating observables for LHCb’s run 2, Phys. Lett. B760, 442, 2016; A.Danilina, N.Nikitin, Rare four-leptonic B-decays with light leptons in the final state in the Standard Model, EPJ Web Conf. 158, 03005 (2017)]