质子中的光子含量
高能物理 - 唯象学
2018-01-17 v2
摘要
质子的光子部分子分布函数 (PDF) 是 LHC 截面与理论预言进行精确比对所必需的。在近期的一篇论文中，我们展示了如何通过电子-质子散射实验中测量的电磁质子结构函数 F_2 和 F_L 来确定光子 PDF，并给出了包含所有次领头阶项的 PDF 显式公式。本文中，我们给出推导的细节。我们利用因子化定理并将其应用于合适的 BSM 硬散射过程来获得光子 PDF。我们还通过使用通常的 PDF 定义（即算符乘积的光锥傅里叶变换），以一种不依赖于过程的方式获得了相同的 PDF。我们展示了我们的方法如何给出光子 PDF 的精确表示，用 F_2 和 F_L 表达，对所有 QED 和 QCD 阶数有效，并包含所有非微扰修正。然后，利用此表示给出了比我们先前结果高一阶的光子 PDF 显式公式。我们还将结果推广，得到了极化光子 PDF 以及光子 TMDPDF 的公式。利用我们的公式，我们推导出了阶数为 α α_s 和 α^2 的 DGLAP 劈裂函数子集 P_{γ i}，这与已知结果一致。我们详细解释了在上述框架内确定光子 PDF 及其不确定度所遵循的方法。
引用
@article{arxiv.1708.01256,
title = {The Photon Content of the Proton},
author = {Aneesh V. Manohar and Paolo Nason and Gavin P. Salam and Giulia Zanderighi},
journal= {arXiv preprint arXiv:1708.01256},
year = {2018}
}
备注
75 pages, 25 figures, data files corresponding to the figures available at http://doi.org/10.5281/zenodo.837233, LUXqed17 PDF files available in LHAPDF, references added in v2