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基于神经网络部分波分析的 $K^-p$ 散射中的 $\Sigma$ 共振态

高能物理 - 唯象学 2023-05-04 v1 核理论

摘要

我们实现了一个卷积神经网络,利用 Kpπ0ΛK^-p\to\pi^0\Lambda 反应的实验数据来研究 Σ\Sigma 超子。神经网络模型在测试数据集上分辨共振态的平均准确率在含一、二、三个附加共振的情况下分别为 98.5%{\rm 98.5\%}94.8%{\rm 94.8\%}82.5%{\rm 82.5\%}。我们发现三个最显著的共振态为 1/2+1/2^+3/2+3/2^+3/23/2^- 态,其质量分别为 1.62(11) GeV{\rm 1.62(11)~GeV}1.72(6) GeV{\rm 1.72(6)~GeV}1.61(9) GeV{\rm 1.61(9)~GeV},概率分别为 100(3)%\rm 100(3)\%72(24)%\rm 72(24)\%98(52)%\rm 98(52)\%,其中误差主要来源于实验数据的不确定性。我们的结果支持 PDG 中的三星 Σ(1660)1/2+\Sigma(1660)1/2^+、一星 Σ(1780)3/2+\Sigma(1780)3/2^+ 和一星 Σ(1580)3/2\Sigma(1580)3/2^-。在共振分辨中给出定量概率的能力以及数值稳定性,使神经网络(NN)有望成为重子部分波分析中改变局面的工具,且该方法可轻松扩展以容纳其他理论模型和/或纳入更多实验数据。

关键词

引用

@article{arxiv.2305.01852,
  title  = {$\Sigma$ Resonances from a Neural Network-based Partial Wave Analysis on $K^-p$ Scattering},
  author = {Jun Shi and Long-Cheng Gui and Jian Liang and Guoming Liu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2305.01852},
  year   = {2023}
}

备注

6 pages, 6 figures with supplemental materials