Perturbative calculations for Standard Model precision physics

In dieser Arbeit stellen wir Störungsrechnungen vor, die zu einem besseren Verständnis des Standardmodells führen. Nur mit solchen Rechnungen kann das Ziel erreicht werden, unerforschte und unerklärte Physik zu verstehen und zu finden. Im Rahmen dieser Arbeit verbessern wir die Zuverlässigkeit von Vorhersagen für differentielle und exklusive Wirkungsquerschnitte für den größten Higgs-Produktionskanal am LHC, Gluon-Fusion. Dies geschieht durch Abschätzung und Vorhersage von endlichen Topmassen-Effekten zum häufig benutzten Limes eines unendlichen schweren Top-Quarks. Weiterhin untersuchen wir die Higgs-Gluon-Kopplung in einer effektiven Theorie mit Dimension-5 und -7 Higgs-Gluon koppelnden Operatoren. Dies ermöglicht eine systematische Suche nach neuer Physik im Higgs-Sektor. Im QCD Gradientflow-Formalismus haben wir die erste Drei-Loop-Rechnung durchgeführt. Die betrachtete Observable ermöglicht es beispielsweise die Niederenergie-Region der QCD, welche sich auf die Gitter-Formulierung stützt, mit dem störungstheoretischen Hochenergie-Bereich zu verbinden. Die Bestimmung der QCD-Koppung wird durch Abgleich mit einer Gitter-QCD-Rechnung ermöglicht.

Autorentext

Tobias Neumann, Geboren 1985 in Solingen, ist Physiker im Bereich der theoretischen Elementarteilchenphysik. Mit Diplomarbeit und Dissertation in Wuppertal etablierte er sich als Experte in Störungsrechnungen. Er setzt seine Forschungskarriere als Postdoctoral Fellow an der University at Buffalo und am Fermi National Accelerator Laboratory fort.