奇异四夸克共振态的格点QCD证据

我们在SU(3)$_c$各向异性淬火格点QCD中，使用$O(a)$改进的Wilson（clover）费米子，在各种夸克质量（包括理想化的SU(4)$_f$情况）下，研究了明显奇异的四夸克态D$_{\rm s0}^{++}(cu\bar s \bar d)$和标量四夸克态$f_0(ud \bar u \bar d)$。对于$f_0(ud\bar u \bar d)$等，我们在淬火水平上只考虑连通图，即在理想化的SU(4)$_f$情况下，四夸克态$f_0(ud\bar u\bar d)$与D$_{\rm s0}^{++} (cu\bar s\bar d)$相同。首先，为了比较，我们研究了最低的$q\bar q$标量介子，发现手征外推后其质量约为1.37GeV，对应于$f_0(1370)$。其次，我们在空间周期性边界条件下研究了最低的4Q态，发现它正如预期的那样，是两个赝标量介子的散射态。第三，为了提取空间局域的4Q共振态，我们使用了混合边界条件（HBC）方法，其中对夸克（$c$,$u$）和反夸克（$\bar s$,$\bar d$）分别施加反周期和周期性边界条件。通过在有限体积格点上应用HBC，双介子散射态的阈值被提高，而紧凑4Q共振态的质量几乎不变。在HBC中，我们在某些夸克质量区域发现了一个非平凡的4Q共振态，其能量比双介子阈值低约100 MeV。它的手征行为与双介子散射态有很大不同。发现标量四夸克态$f_0(ud\bar u\bar d)$在手征外推后质量约为1.1GeV，似乎对应于$f_0(980)$。那么，明显奇异的四夸克态D$_{\rm s0}^{++}(cu\bar s\bar d)$在理想化的SU(4)$_f$手征极限下将存在于1GeV附近。最后，应用MEM分析来获得4Q系统的谱函数。