Grigorios Chachamis, Dissertation, Fachbereich Physik der Universität Hamburg, 2006 :

"QCD Korrekturen hoeherer Ordnung in Physik bei kleinen x"


"Higher Order QCD Corrections in Small x Physics"



Schlagwörter: QCD, BFKL, Saturation, Resummation, Photon Impact Factor
PACS : 12.38.Bx , 14.70.Hp, 14.70.Bh
Volltext

Summary

Kurzfassung

Wir untersuchen QCD-Korrekturen höherer Ordnung für kleine Werte der Bjorken-x-Skala. Die numerische Implementierung des vollen NLO Photon Impact Faktors stellt den nötigen, noch fehlenden Teil dar, um die NLO BFKL Resummation mit Daten aus physikalischen Prozessen, wie γ*γ*-Kollisionen, testen zu können. Wir führen die numerische Integration über den Phasenraum für die virtuellen Korrekturen zum NLO Photon Impact Faktor durch. Diese macht es zusammen mit den vor Kurzem berechneten reellen Korrekturen möglich,in näherer Zukunft erste Abschätzungen für den totalen γ*γ*-Wirkungsquerschnitt zu erhalten, da nun die Faltung des vollen Photon Impact Faktors mit der NLO BFKL Greens-Funktion direkt berechenbar ist.Die NLO Korrekturen für den Photon Impact Faktor sind betragsmäßig groß und negativ. Im zweiten Teil dieser Arbeit schätzen wir Korrekturen höherer Ordnung zur BK Gleichung ab. Unser Interesse richtet sich dabei vor Allem auf die Frage, ob die partonische Sättigung beim Übergang zu höheren Ordnungen zu größeren Rapiditäten verschoben wird oder nicht. In unserer Untersuchung benutzen wir zur Berücksichtigung von Korrekturen höherer Ordnung in der BK Gleichung das sog. 'Rapiditäts-Veto', das verbietet, dass zwei Emissionen annähernd gleiche Rapidität besitzen. Aus analytischen und numerischen Analysen schliessen wir, dass die Sättigung tatsächlich zu größeren Rapiditäten verschoben wird, sobald höhere Ordnungen berücksichtigt werden. Im letzten Teil der Arbeit untersuchen wir QCD-Korrekturen höherer Ordnung als zusätzliche Korrekturen zum elektroschwachen (EW) Sektor. Natürlich stellt sich die Frage, ob BFKL-Korrekturen im Regge-Limit für den elektroschwachen Sektor überhaupt wichtig sind. Obwohl sie erst auf einem höheren Schleifen-Niveau auftauchen, tragen sie für hohe Energien mit Logarithmen in der Energie s bei und können deshalb ohne eine genauere Untersuchung nicht ausser Acht gelassen werden. Wir konzentrieren uns hierbei auf den Prozess γγ-> ZZ. Wir berechnen die pQCD-Korrekturen in der Vorwärtsrichtung mit einer Genauigkeit des BFKL LO-Niveaus, die einer Größenordnung von einigen Prozent bei Energien auf der TeV-Skala entspricht.

Titel

Kurzfassung

Summary

We study higher order QCD corrections in small x Physics. The numerical implementation of the full NLO photon impact factor is the remaining necessary piece for the testing of the NLO BFKL resummation against data from physical processes, such as γ*γ* collisions. We perform the numerical integration over phase space for the virtual corrections to the NLO photon impact factor. This, along with the previously calculated real corrections, makes feasible in the near future first estimates for the γ*γ* total cross section, since the convolution of the full impact factor with the NLO BFKL gluon Green's function is now straightforward. The NLO corrections for the photon impact factor are sizeable and negative. In the second part of this thesis, we estimate higher order correction to the BK equation. We are mainly interested in whether partonic saturation delays or not in rapidity when going beyond the leading order. In our investigation, we use the so called 'rapidity veto' which forbids two emissions to be very close in rapidity, to "switch on" higher order corrections to the BK equation. From analytic and numerical analysis, we conclude that indeed saturation does delay in rapidity when higher order corrections are taken into account. In the last part, we investigate higher order QCD corrections as additional corrections to the Electroweak (EW) sector. The question of whether BFKL corrections are of any importance in the Regge limit for the EW sector seems natural; although they arise in higher loop level, the accumulation of logarithms in energy s at high energies, cannot be dismissed without an investigation. We focus on the process γ γ -> ZZ. We calculate the pQCD corrections in the forward region at leading logarithmic (LL) BFKL accuracy, which are of the order of few percent at the TeV energy scale.