格点 QCD 中的核子轴矢、张量与标量荷及 σ 项

我们在格点量子色动力学(QCD)中确定了核子的轴矢、标量和张量荷,包含价夸克与海夸克的全部贡献。我们分析了在近似物理π介子质量下采用扭曲质量形式模拟的三个规范系综。其中两个系综以两个动力学轻夸克模拟,格距 a=0.094 fm;第三个系综格距 a=0.08 fm,并在海中额外包含奇异与粲夸克。在比较这三个系综的结果后,我们引用基于后者系综最精确分析的最终值。对于核子同位旋矢量轴矢荷,我们得到 1.286(23),与实验值一致。我们给出了核子内夸克携带的内禀自旋 $\frac{1}{2}\Delta\Sigma^q$ 的味分解,对上、下、奇异和粲夸克分别得到 $\frac{1}{2}\Delta\Sigma^{u}=0.431(8)$、$\frac{1}{2}\Delta\Sigma^{d}=-0.212(8)$、$\frac{1}{2}\Delta\Sigma^{s}=-0.023(4)$ 和 $\frac{1}{2}\Delta\Sigma^{c}=-0.005(2)$。我们还评估了各夸克味的张量与标量荷的相应值,为标准模型之外物理的实验搜寻提供了宝贵输入。此外,我们提取了核子 σ 项,得到轻夸克含量为 $\sigma_{\pi N}=41.6(3.8)$ MeV,奇异夸克为 $\sigma_{s}=45.6(6.2)$ MeV。在唯象研究中使用的 y 参数我们求得 y=0.078(7)。