基于 HISQ 模拟的粲介子与轻赝标介子衰变常数

我们在未淬火格点 QCD 中计算了轻子衰变常数 $f_{D^+}$、$f_{D_s}$ 和 $f_{K^+}$，以及夸克质量比 $m_c/m_s$ 和 $m_s/m_l$。我们使用了具有四种动力学夸克味的 MILC 高度改进交错夸克 (HISQ) 系综。我们的主要结果为 $f_{D^+} = 212.6(0.4)({}^{+1.0}_{-1.2})\ \mathrm{MeV}$，$f_{D_s} = 249.0(0.3)({}^{+1.1}_{-1.5})\ \mathrm{MeV}$，以及 $f_{D_s}/f_{D^+} = 1.1712(10)({}^{+29}_{-32})$，其中误差分别为统计误差和总系统误差。我们还得到 $f_{K^+}/f_{\pi^+} = 1.1956(10)({}^{+26}_{-18})$，更新了此前的结果，并确定了夸克质量比 $m_s/m_l = 27.35(5)({}^{+10}_{-7})$ 和 $m_c/m_s = 11.747(19)({}^{+59}_{-43})$。结合衰变率的实验测量值，我们的结果导出了 CKM 矩阵元的精确测定值：$|V_{us}| = 0.22487(51) (29)(20)(5)$，$|V_{cd}|=0.217(1) (5)(1)$ 和 $|V_{cs}|= 1.010(5)(18)(6)$，其中误差分别来源于本次衰变常数计算、实验衰变率的不确定性、依赖结构的电磁修正，以及对于 $|V_{us}|$ 而言的 $|V_{ud}|$ 不确定性。