格点 QCD 对质子结构的新认识:扭度-3 部分子分布函数 $g_T(x)$

在这项工作中,我们首次从格点 QCD 计算了质子扭度-3 部分子分布函数 $g_T(x)$ 的同位旋矢量味组合。我们使用一组规范组态,其包含两味简并轻夸克、一个奇异夸克和一个粲夸克($N_f=2+1+1$),采用带 clover 改进的最大扭转质量费米子。该格点的空间尺度为 3~fm,格点间距为 0.093~fm,并给出 260 MeV 的介子质量。我们使用准分布方法,并采用质子动量增强的三个值:0.83 GeV、1.25 GeV 和 1.67 GeV。我们使用 1.12~fm 的源-汇分离以抑制激发态污染。格点数据经过非微扰重整化。我们在大动量有效理论内计算匹配方程,并将其应用于格点数据以得到 $g_T$。最终分布在 $\overline{\rm MS}$ 方案下于 2 GeV 尺度给出。我们还计算了螺旋度分布 $g_1$ 以检验 $g_T$ 的 Wandzura-Wilczek 近似。我们发现该近似在较宽的 $x$ 范围内表现良好。本工作展示了利用格点 QCD 内新方法获取扭度-3 部分子分布函数的可行性,并可为强子结构提供重要认识。