基于四味格点 QCD 的上、下、奇异、粲和底夸克质量

我们使用具有四味动力学夸克的 MILC 高度改进交错夸克系综计算上、下、奇异、粲和底夸克的质量。我们使用六个格点间距从 $a\approx0.15$~fm 到 $0.03$~fm 的系综，其两个轻海夸克和奇异海夸克的质量取物理和非物理值。我们采用一种基于重夸克有效理论（HQET）的新方法，从重-轻赝标介子质量中提取夸克质量。将我们的分析与我们分别确定的轻夸克质量比相结合，我们给出了上、下、奇异、粲和底夸克的质量。我们的 $\overline{\text{MS}}$-重整化质量结果为 $m_u(2~\text{GeV}) = 2.130(41)$~MeV、$m_d(2~\text{GeV}) = 4.675(56)$~MeV、$m_s(2~\text{GeV}) = 92.47(69)$~MeV、$m_c(3~\text{GeV}) = 983.7(5.6)$~MeV 和 $m_c(m_c) = 1273(10)$~MeV（四味活跃），以及 $m_b(m_b) = 4195(14)$~MeV（五味活跃）。我们还得到夸克质量比 $m_c/m_s = 11.783(25)$、$m_b/m_s = 53.94(12)$ 和 $m_b/m_c = 4.578(8)$。$m_c$ 的结果与迄今最精确的计算精度相当，而其他质量及所有引用的比值均为迄今最精确。此外，这些结果是首批具有 $\alpha_s^4$ 微扰精度的结果。作为我们方法的副产品，我们得到了维数 4 和 5 的 HQET 算符矩阵元：极小减除重整子（MRS）方案中的 $\overline{\Lambda}_\text{MRS}=555(31)$~MeV、$\mu_\pi^2 = 0.05(22)~\text{GeV}^2$ 和 $\mu_G^2(m_b)=0.38(2)~\text{GeV}^2$。MRS 方案 [Phys. Rev. D97, 034503 (2018), arXiv:1712.04983 [hep-ph]] 是我们方法的关键新要素。