轻介子辐射轻子衰变的格点计算

在这项工作中，我们使用RBC和UKQCD合作组在物理π介子质量下生成的$N_f=2+1$畴壁费米子系综，对辐射轻子衰变$P \to \ell \nu_\ell \gamma$ ($P = \pi, K$)的分支比和形状因子进行了格点QCD计算。我们采用无限体积重构(IVR)方法，该方法将格点数据扩展到无限体积，并有效控制了有限体积效应。这项研究是朝着使用IVR方法完整计算轻子衰变辐射修正（包括实光子发射和虚光子圈）迈出的第一步。对于涉及末态电子的衰变，由大对数因子如$\ln(m_\pi^2/m_e^2)$和$\ln(m_K^2/m_e^2)$增强的共线辐射修正可达到$O(10\%)$的水平，并且在当前的理论和实验精度水平下是必不可少的。在包含这些修正后，我们对$\pi \to e\nu_e\gamma$的结果与PIBETA测量一致；对于$K \to e\nu_e\gamma$，我们的结果与KLOE数据一致，并与E36存在$1.7\sigma$的张力；而对于$K \to \mu\nu_\mu\gamma$，其中辐射修正可忽略，我们的结果证实了先前观察到的格点结果与ISTRA/OKA测量（在大光子能量下）以及E787结果（在大μ子光子角度下）之间的差异。