基于格点QCD的 $\eta_c\rightarrow 2\gamma$ 衰变宽度的第一性原理计算

我们使用一种与模型无关、无需对离壳形状因子进行动量外推的方法，完成了 $\eta_c\to2\gamma$ 衰变宽度的格点QCD计算。该方法还提供了一种直接而简单的方式来检验有限体积效应。计算采用 $N_f=2$ 扭曲质量费米子系综完成。我们观测到具有统计显著性的激发态效应，并通过多态拟合予以消除。还对粲夸克质量的精细调节影响进行了检验，确认其得到良好控制。最后，利用三个格距进行连续极限外推，我们得到衰变宽度 $\Gamma_{\eta_c\gamma\gamma}=6.67(16)_{\mathrm{stat}}(6)_{\mathrm{syst}}$ keV，其与粒子数据组报道的值 $\Gamma_{\eta_c\gamma\gamma}=5.4(4)$ keV 存在显著差异（2.9~$\sigma$ 张力）。我们就我们的发现与先前的理论预测和实验测量之间的比较提供了见解。