利用拉普拉斯模式投影研究核子的磁极化率

采用规范协变高斯涂抹的常规强子插值场，在均匀背景磁场中无法有效隔离基态核子。有证据表明，即便存在 QCD 相互作用，残余的朗道模式物理仍保留在夸克层次。本工作中，夸克层次投影算符由与朗道模式相关的二维格点拉普拉斯算符的 $SU(3) \times U(1)$ 本征模式构造而来。这些夸克层次模式形成于同时具有背景场与强相互作用的周期性有限格点。利用这些本征模式，夸克传播子投影算符提供了在磁场中计算核子能量偏移所需的增强型强子能量本征态隔离。利用 PACS-CS 合作组提供的 $32^3 \times 64$ 动力学 QCD 格点，采用该方法计算了质子与中子的磁极化率。通过手征有效场论分析将格点 QCD 结果联系到物理区域，得到质子与中子的磁极化率分别为 $\beta^p = 2.79(22)({}^{+13}_{-18}) \times 10^{-4}$ fm$^3$ 与 $\beta^n = 2.06(26)({}^{+15}_{-20}) \times 10^{-4}$ fm$^3$，其中括号内数字表示统计与系统不确定性。