光前全息QCD中的介子跃迁形状因子

我们使用光前全息方法研究了 gamma gamma^* \to M 过程中的光子-介子跃迁形状因子(TFFs) F_{M \gamma}(Q^2)。Chern-Simons作用量在5维反德西特空间中是一种自然的形式，它直接给出了一类禁闭模型的光子-介子TFF表达式。值得注意的是，所预测的π介子TFF与分布振幅具有渐近形式的领先阶QCD结果一致。Chern-Simons形式在AdS空间中是局部的，因此其可预测性有些受限。它仅保留了π介子波函数的 q \bar q 分量，此外它仅投影出介子分布振幅的渐近形式。研究发现，为了同时描述衰变过程 \pi^0 \rightarrow gamma gamma 和渐近极限下的π介子TFF，需要π介子波函数中 q \bar q 分量的概率 P_{q \bar q}=0.5；这表明在分析中需要包含π介子光前波函数中更高Fock态的贡献。通过分析强子矩阵元得到的包含四个夸克（反夸克）的Fock态概率 P_{q \bar q q \bar q} \sim 10 %，与使用包含π介子波函数中更高Fock分量的光前全息方法分析π介子弹性形状因子的结果一致。本文还给出了 eta 和 eta^\prime 介子TFF的结果。BaBar数据所显示的π介子TFF在高Q^2下的快速增长与本文讨论的模型不相容，而理论计算则与 eta 和 eta^\prime TFF的实验数据相符。