重子谱中的强同位旋破坏与手征对数

我们给出了一项精确的格点 QCD 计算，涉及由强同位旋破坏引起的中子-质子质量差，结果为 $m_n-m_p|_{QCD}=2.32\pm0.17$ MeV。我们还确定了 $m_{\Xi^-} - m_{\Xi^0}|_{QCD} = 5.44\pm0.31$ MeV。该计算在三个不同的介子质量下进行，包含多个夸克质量差和多个格点体积，但仅采用单一的格点间距并估算了离散化误差。这些计算是在由 Hadron Spectrum Collaboration 生成的各向异性 clover-Wilson 系综上进行的。利用 $\omega$ 重子质量设定能标 $a_t^{-1}=6111\pm127$ MeV，而利用 K 介子质量确定轻夸克质量差的值。随后，将核子质量差确定为介子质量的函数。我们首次在重子谱的格点 QCD 计算中观察到了非解析轻夸克质量依赖的确凿证据。当作为自由参数处理时，拟合倾向于核子轴耦合 $g_A=1.24(56)$。为了突出核子质量差中手征对数的存在，我们还计算了对手征动力学不太敏感的级联重子系统中的同位旋差。最后，我们更新了由非零 QCD $\theta$-项引起的 CP 奇介子-核子耦合的最佳格点 QCD 测定值，$\bar{g}_0 / (\sqrt{2}f_\pi) = (14.7\pm1.8\pm1.4) \cdot 10^{-3} \bar{\theta}$。原始的格点 QCD 关联函数、分析结果和外推量已打包为公开提供的 HDF5 文件，其中包含一个简单的 Python 脚本，用于访问数值结果、绘制有效质量图以及展示我们的分析结果，并执行本工作中确定的各物理量的外推。