Investigation of the factorization scheme dependence of finite order perturbative QCD calculations

Abstract

Title: Investigation of the factorization scheme dependence of finite order per- turbative QCD calculations Author: Karel Kolář Institute: Institute of Particle and Nuclear Physics Supervisor of the doctoral thesis: prof. Jiří Chýla, CSc., Institute of Physics of the Academy of Sciences of the Czech Republic Abstract: The main aim of this thesis is the investigation of phenomenological implications of the freedom in the choice of the factorization scheme for the de- scription of hard collisions with the potential application for an improvement of current NLO Monte Carlo event generators. We analyze the freedom associated with the definition of parton distribution functions and we derive general formu- lae governing the dependence of parton distribution functions and hard scattering cross-sections on unphysical quantities specifying the renormalization and factor- ization procedure. The issue of the specification of factorization schemes via the corresponding higher order splitting functions is discussed in detail. The main attention is paid to the so called ZERO factorization scheme, which allows the construction of consistent NLO Monte Carlo event generators in which initial state parton showers can be taken formally at the LO. Unfortunately, it has turned out that the practical applicability of the ZERO...

Název práce: Zkoumání závislosti výpočtů v konečném řádu poruchové QCD na faktorizačním schématu Autor: Karel Kolář Ústav: Ústav částicové a jaderné fyziky Vedoucí doktorské práce: prof. Jiří Chýla, CSc., Fyzikální ústav Akademie věd České republiky Abstrakt: Hlavním cílem této práce je zkoumání fenomenologických důsledků vol- nosti ve volbě faktorizačního schématu při popisu tvrdých srážek s možným vyu- žitím pro zlepšení současných NLO Monte Carlo generátorů srážek elementárních částic. V práci je analyzována volnost spojená s definicí partonových distribuč- ních funkcí a jsou odvozeny obecné formule popisující závislost partonových dis- tribučních funkcí a účinných průřezů tvrdého procesu na nefyzikálních veličinách specifikujících renormalizační a faktorizační proceduru. Podrobně je diskutována specifikace faktorizačních schémat pomocí odpovídajících větvících funkcí. Hlavní pozornost je věnována tzv. nulovému faktorizačnímu schématu, které umožňuje konstrukci konzistentních NLO Monte Carlo generátorů, ve kterých jsou par- tonové spršky v počátečním stavu generovány formálně v LO. Protože se však ukázalo, že praktická použitelnost nulového faktorizačního...