格子QCDによるB中間子およびK中間子の物理の数値的研究

B介子和K介子物理的晶格QCD数值研究

• 批准号: 03J02285
• 负责人: 筒井 直人
• 金额: $ 2.11万
• 依托单位: High Energy Accelerator Research Organization (2004-2005)The High Energy Accelerator Research Organization (2003)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-03J02285/
• 关键词: 格子QCD; K中間子形状因子; π中間子形状因子; Heavy Quark展開; 陽子崩壊; 標準模型を超える物理の探索; 3フレーバーQCD; B, K中間子の物理

K中間子のセミレプトニック崩壊は、小林・益川混合行列要素|Vus|の決定に適した過程であるが、実験で得られる崩壊率から|Vus|を求めるには、形状因子が理論的に精度良く求められている必要がある。これまでは、カイラル摂動論とクォーク模型に基づいた計算結果が用いられてきたが、格子QCDによる第一原理計算が望ましい。そこで我々はアップ・ダウンクォークの動的効果を取り入れた2フレーバーQCDの計算により、必要な形状因子を1%の精度で求めることを試みた。この計算は、以前、B中間子のセミレプトニック崩壊形状因子を計算する際に橋本たちフェルミ研究所のグループが用いた3点間数の2重比をとる方法を応用しているが、運動量に対する内挿が必要になる点が異なっている。我々の結果は統計誤差の範囲内で従来のカイラル摂動論の結果と一致しており、格子QCDで数パーセントの精密計算ができることを示した。しかしこれまでのシミュレーションはストレンジクォーク程度の重い質量領域で行われており、現実のクォーク質量に向けたカイラル極限による系統誤差が最も大きな不定性として残っていると思われる。この系統誤差を取り除くには現状より軽いクォーク質量でのシミュレーションが必要であり、将来の課題である。また、ストレンジクォークの質量をアップ・ダウンクォークの質量と同じにすることにより、π中間子の形状因子も求めることができる。これについても系統誤差の評価が最重要課題である。以上の結果は、格子理論の国際会議であるLATTICE2005、および素粒子原子核分野の国際会議PANIC05で発表された。論文は現在準備中である。

kaons的半轻子衰变是适合确定小林-益川混合矩阵元素|Vus|的过程，但为了从实验获得的衰变速率确定|Vus|，必须在理论上精确地寻求形状因子。 。到目前为止，已经使用基于手性微扰理论和夸克模型的计算结果，但优选使用晶格QCD的第一性原理计算。因此，我们试图通过结合上夸克和下夸克动态效应的双味QCD计算来获得精度为1%的必要形状因子。这个计算采用的是费米实验室桥本和他的团队之前在计算B介子半轻衰变形状因子时使用的三点之间的数的二倍比的方法，不同的是需要插值。我们的结果与传统手性微扰理论的结果在统计误差范围内一致，并且我们表明晶格 QCD 可以以百分之几的精度进行计算。然而，之前的模拟是在与奇怪夸克一样重的质量区域中进行的，并且由于真实夸克质量的手性极限而导致的系统误差被认为仍然是最大的不确定性。为了消除这种系统误差，需要用比当前夸克质量更小的夸克质量进行模拟，这是未来的挑战。此外，通过使奇异夸克的质量与上下夸克的质量相同，也可以确定π介子的形状因子。对此，系统误差的评估也是最重要的问题。上述结果在国际晶格理论会议LATTICE2005和国际粒子与核物理会议PANIC05上发表。该论文目前正在准备中。