物理点处的格点 QCD 与 SU(2) 手征微扰理论相遇
高能物理 - 格点
2014-12-24 v1 高能物理 - 唯象学
核理论
摘要
基于 2+1 味格点 QCD 模拟，我们对 pion 质量和衰变常数的手征行为进行了详细的全关联研究。这些计算采用树级、O(a)-改进的 Wilson 费米子实现，晶格间距取四个值，低至 0.054 fm，并一直延伸至低于 pion 质量的物理值。这使得我们能够与 SU(2) 手征微扰理论 (\chi PT) 的预测进行尖锐对比，并确定其部分低能常数。特别是，我们系统地探索了 NLO SU(2) \chi PT 在两种不同展开式中的适用范围：第一种是夸克质量展开（x-展开），第二种是 pion 质量展开（\xi-展开）。我们发现，对于我们 N_f=2+1 格点结果的典型百分之一精度水平，这些展开式在 M_\pi=300 MeV 附近开始显示出失效迹象。我们进一步确定了 LO 低能常数 (LECs)，F=88.0 \pm 1.3\pm 0.3 和 B^\msbar(2 GeV)=2.58 \pm 0.07 \pm 0.02 GeV，以及相关的夸克凝聚，\Sigma^\msbar(2 GeV)=(271\pm 4\pm 1 MeV)^3，还有 NLO 常数，l_3=2.5 \pm 0.5 \pm 0.4 和 l_4=3.8 \pm 0.4 \pm 0.2，且具有完全可控的不确定度。我们还探索了 NNLO 展开及 NNLO LECs 的值。此外，我们表明格点结果支持手征对数的存在。我们进一步展示了缺乏低于 200 MeV pion 质量的格点结果如何导致误导性的结果和结论。我们的计算允许对 pion 衰变常数进行完全可控的从头算确定，总误差为 1%，与实验结果吻合极好。
引用
@article{arxiv.1310.3626,
title = {Lattice QCD at the physical point meets SU(2) chiral perturbation theory},
author = {Stephan Durr and Zoltan Fodor and Christian Hoelbling and Stefan Krieg and Thorsten Kurth and Laurent Lellouch and Thomas Lippert and Rehan Malak and Thibaut Metivet and Antonin Portelli and Alfonso Sastre and Kalman Szabo},
journal= {arXiv preprint arXiv:1310.3626},
year = {2014}
}