物理点处全格点 QCD 下的中性 B 介子混合

我们首次在包含四种味道的全格点 QCD 中计算了标准模型内及之外的中性 $B$ 介子混合的袋参数。我们所用胶子场位形包含了 $u$、$d$、$s$ 和 $c$ 海夸克的效果，采用 Highly Improved Staggered Quark (HISQ) 作用量，取三种格距以及三个低至物理值的 $u/d$ 夸克质量。价 $b$ 夸克采用改进的 NRQCD 作用量，价轻夸克采用 HISQ 作用量。我们的分析是盲分析的。我们对全部五个算符的袋参数的结果是迄今最精确的。对于 $B_s$ 与 $B_d$ 介子之间的标准模型算符，我们得到：$\hat{B}_{B_s}=1.232(53)$，$\hat{B}_{B_d}=1.222(61)$。将我们的结果与 Fermilab/MILC 合作组使用 HISQ 夸克得到的衰变常数的格点 QCD 计算以及 $B_s$ 和 $B_d$ 振荡频率的实验值相结合，可确定 CKM 矩阵元 $V_{ts}$ 和 $V_{td}$。我们得到 $V_{ts} = 0.04189(93)$、$V_{td} = 0.00867(23)$ 以及 $V_{ts}/V_{td} = 0.2071(27)$。我们的结果与仅基于树图过程的 CKM 幺正性约束所确定的值符合良好（在 $2\sigma$ 内）。利用标准模型中 CKM 矩阵元相消的 $\Delta M$ 比值，我们确定了分支比 ${\text{Br}}(B_s\rightarrow \mu^+\mu^-) = 3.81(18) \times 10^{-9}$ 和 ${\text{Br}}(B_d\rightarrow \mu^+\mu^-) = 1.031(54) \times 10^{-10}$。我们也给出了对中性 $B$ 介子宽度差有贡献的算符 $R_0$、$R_1$ 和 $\tilde{R}_1$ 的矩阵元结果。