基于格�布克量子色动力学的质子-质子聚变矩阵元首次原理确定
高能物理 - 格点
2026-03-17 v2
摘要
质子-质子聚变是星体能量产生的根本性弱相互作用，长期以来一直是核理论的长期目标之一。我们计算了在m_pi~432 MeV条件下的pp聚变矩阵元。我们在2+J->2框架内实现了莱洛-卢舍尔（Lellouch-Luscher, LL）有限体积（FV）修正，考虑了两核子（2N）rescattering，以将FV矩阵元关联到无限体积对应的数值。通过采用双局部核子-核子插值算子和三最低动量的变变量分析抑制了激发态污染。这使得我们能够通过格�布克量子色动力学的FV形式确定2N能谱和散射参数。在不包括rescattering效应的LL因子之前，我们获得<d|J|pp>/g_A = 0.984(10)，其中g_A为轴向电荷。与单位值的偏离表明非零的2体电流贡献。我们分析表明，LL因子中的rescattering效应显著修改了2体贡献，而2N散射参数的大不确定性会显著影响FV修正。因此，当前格�布克输入下，精确确定2体低能常数L_{1,A}仍具有挑战性。尽管存在较大的不确定性，L_{1,A}=6.0(7.1) fm^3在自然尺度上与现象学提取值相容。该工作表明了ab initio格�布克量子色动力学计算弱2N相互作用的可行性与固有挑战，为未来的在或接近物理胶质质子质量的研究奠定了基础。
关键词
引用
@article{arxiv.2603.09554,
title = {First-Principles Determination of the Proton-Proton Fusion Matrix Element from Lattice QCD},
author = {Zi-Yu Wang and Xu Feng and Bo-Hao Jian and Lu-Chang Jin and Chuan Liu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2603.09554},
year = {2026}
}