基于格点 QCD 的 Roper 态波函数

我们应用格点 QCD 中变分分析得到的本征矢量，成功提取了 Roper 态以及核子的一个更高质量 $P_{11}$ 态的波函数。我们使用了 $2+1$ 味、$32^3\times64$ 的 PACS-CS 构型，其 pion 质量接近物理值 156 MeV。我们发现这两个态都表现出与组分夸克模型一致的结构。Roper 的 d-夸克波函数包含一个节点，与 2S 态一致；而第三态的波函数包含两个节点，与 3S 态一致。我们与通过库仑加斜坡势获得的组分夸克模型波函数进行了详细比较。这些结果验证了通过构建由不同层次的费米子源和汇涂抹组成的变分基来访问这些态的方法。此外，对于这些与多粒子态混合的激发态，显著的有限体积效应是明显的，这导致它们的质量偏离物理值，并使得从格点 QCD 模拟中提取共振参数成为可能。