[論文レビュー] Description of soft diffraction in the framework of reggeon calculus. Predictions for LHC

A.B. Kaidalov, M. G. Poghosyan|ArXiv.org|Sep 28, 2009

Particle physics theoretical and experimental studies参考文献 1被引用数 26

ひとこと要約

本論文は、三重Reggeおよびループ図形に全吸収補正を含むReggeon微積分モデルを提案し、ISR、FNAL、Tevatronからの高質量ソフト分散データを成功裏に記述した。LHCエネルギー（14 TeV）における単一分散断面積は約13 mb、二重分散断面積は約6.4 mbを予測し、広いエネルギー範囲にわたる一貫した統合的記述を達成した。

ABSTRACT

A model, based on Gribov's Reggeon calculus, is proposed and applied to processes of soft diffraction at high energies. It is shown that by accounting for absorptive corrections for all legs of triple-Regge and loop diagrams a good description of experimental data on inelastic soft diffraction can be obtained. In this paper we give a brief description of the model and of its predictions for LHC energies.

研究の動機と目的

• 標準的なReggeon微積分モデルが高エネルギーでユニタリティ違反を引き起こすため、ソフト分散データを記述できないという問題に対処すること。
• eikonal近似を用いて、三重Regge頂点およびループ図形におけるすべての非強調化吸収補正を組み込むこと。
• ISR（65 GeV/c）からTevatron（1.8 TeV）までのエネルギー範囲にわたる高質量ソフト分散を統一的に記述すること。
• LHCエネルギーにおける単一および二重分散断面積について定量的予測を提示すること。
• 固定標的に基づく実験、ISR、CDF実験からの包含的および半包含的分散データに対して、モデルを検証すること。

提案手法

• モデルはGribovのReggeon微積分を用い、三重Reggeおよびループ図形のすべての腿に吸収補正を組み込む。
• eikonal近似を適用して多重Pomeron交換を総和し、ユニタリティおよびFroissart型の全断面積成長を保証する。
• AGKカット則を用いて多重Reggeon図形の不連続性を計算し、多粒子生成の記述を可能にする。
• 三重Reggeon頂点強度（Gijk）は、FNAL、ISR、CDFからの二重微分断面積d²σ/dζdtの実験データにフィットする。
• Pomeron、f、ρ、および二次的Reggeon（R）の寄与を含み、パラメータ化された軌道と結合定数を用いる。
• 全振幅にすべての吸収補正を含めた上で、質量およびラピディティギャップ要件にわたる統合により予測を生成する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 三重Reggeおよびループ図形のすべての腿に対する吸収補正が、広いエネルギー範囲にわたるソフト分散データを記述する一方でユニタリティを回復できるか？
• RQ2 非強調化吸収補正が高エネルギーにおける単一および二重分散断面積の記述にどのように影響するか？
• RQ3 完全な吸収補正を含むReggeon微積分モデルが、ISR、FNAL、Tevatronのデータを同時に記述できる範囲はどの程度か？
• RQ4 この枠組み内でのLHCエネルギー（14 TeV）における予測された単一および二重分散断面積は何か？
• RQ5 フィットされた三重Reggeon頂点強度（Gijk）は理論的期待値や実験的制約とどのように一致するか？

主な発見

• 本モデルは、65 GeV/cから1.8 TeVまでのエネルギー範囲で、ISR、FNAL、Tevatronからの高質量ソフト分散データを成功裏に記述した。
• すべての非強調化吸収補正の組み込みにより、単純なReggeonモデルで見られるユニタリティ違反が解消された。
• フィットされた三重Reggeon頂点強度（Gijk）は実験データと整合的であり、GPPP = 0.0098 GeV⁻²およびGRRR = 0.05 GeV⁻²である。
• 14 TeVにおいて、M²/s = 0.05まで統合した場合、単一分散断面積は13 mbと予測された。
• 14 TeVにおいて、分散クラスタ間の最小3ユニットのラピディティギャップを満たす条件下で、二重分散断面積は6.4 mbと予測された。
• これは、ISRからTevatronまでの全エネルギー範囲にわたるソフト分散を一貫的かつ定量的に記述する最初のモデルであり、LHC予測の妥当性が裏付けられた。