基于格点量子色动力学的两个重子在低能下的散射与有效相互作用（$m_{\pi}\sim 450$ MeV）

使用格点 QCD（LQCD）在大于物理值的夸克质量（对应介子质量 $m_{\pi}\sim 450$ MeV 和 kaon 质量 $m_{K}\sim 596$ MeV）下研究了两个八重态重子在低能下的相互作用。所分析的两重子系统奇异数从 $S=0$ 到 $S=-4$，包括自旋单态和三重态 $NN$、$\Sigma N$（$I=3/2$）和 $\Xi\Xi$ 态，自旋单态 $\Sigma\Sigma$（$I=2$）和 $\Xi\Sigma$（$I=3/2$）态，以及自旋三重态 $\Xi N$（$I=0$）态。利用 Lüscher formalism 提取了 $s$ 波散射相移、低能散射参数以及适用时的束缚能。虽然结果与此介子质量下大多数系统束缚相一致，但发现自旋三重态 $\Sigma N$ 和 $\Xi\Xi$ 道中的相互作用为排斥且不支撑束缚态。利用先前在更大介子质量下的研究结果，将束缚能外推至物理点并与实验值和唯象预测比较。约束了与两重子相互作用相关的无介子 EFT 中的低能系数，包括那些负责 $SU(3)$ 味对称破缺的系数。观察到在所选夸克质量值下 $SU(3)$ 对称近似成立，以及大 $N_c$ 下预言的 $SU(6)$ 自旋-味对称。进一步观察到先前在更大介子质量下发现的偶然 $SU(16)$ 对称的遗迹。由这些 LQCD 计算约束的 $SU(6)$ 对称 EFT 被用于预测本研究中无法用 LQCD 直接确定低能散射参数的两重子系统，并约束所有主导 $SU(3)$ 味对称相互作用的系数，展示了匹配至 LQCD 的两重子 EFT 的预言能力。