重质轻子介子的辐射衰变：来自格点QCD的研究

我们报告了首次系统性研究了charmed介子的辐射衰变，采用CLQCD合作生成的2+1味clover费米子规范集合。其中一个集合使用了物理质量的π介子，另一个集合拥有较细的格点间距$a\sim 0.05~\text{fm}$。我们确定了相应的耦合常数为$g_{D^{\ast+} D^+ \gamma} = -0.204(22)~\text{GeV}^{-1}$，$g_{D^{\ast0} D^0 \gamma} = 1.73(37)~\text{GeV}^{-1}$，$g_{D_s^{\ast+} D_s^+ \gamma} =-0.120(14)~\text{GeV}^{-1}$。与之前的研究相比，我们的结果在精度上有显著提升。特别是，我们仔细估计了由于矩阵元拟合、动量传递外推以及chiral极限和连续极限外推所导致的系统不确定性，这些不确定性已包含在报告的总体不确定性中。这些耦合常数给出以下衰变宽度预测：$\Gamma_{D^{\ast+} \rightarrow D^+ \gamma} = 0.253(55)$ keV，$\Gamma_{D^{\ast0} \rightarrow D^0 \gamma} = 18.2(7.8)$ keV，$\Gamma_{D_s^{\ast+}\rightarrow D_s^+ \gamma} = 0.094(22)$ keV。本工作建立了charmed介子辐射跃迁的首要性结果，为理解重质轻子介子的结构与性质提供了输入。