[論文レビュー] K o\pi l u form factor with N_f=2+1 dynamical domain wall fermions

D. J. Antonio, P.A.Boyle+8 more|arXiv (Cornell University)|Oct 12, 2006

Particle physics theoretical and experimental studies参考文献 11被引用数 4

ひとこと要約

本研究では、大規模な格子上で N_f=2+1 動的ドメインウォールフェルミオンを用いて K_{l3} 形状因子を計算し、ヘリカル補外を用いて物理的点に extrapolate する。結果として得られた f_+^{K\pi}(0)=0.9680(16) は、以前の N_f=2 計算と非常に良好に一致しており、この重要なハドロン行列要素に対する格子 QCD 確定の整合性を確認する。

ABSTRACT

We present the latest results from the UKQCD/RBC collaborations for the K_{l3} form factor with 2+1 flavours of dynamical domain wall quarks. Simulations are performed on 16^3x32x16 and 24^3x64x16 lattices with three values of the light quark mass, allowing for an extrapolation to the chiral limit. After interpolating to zero momentum transfer, we obtain the preliminary result f_+^{K\\pi}(0)=0.9680(16), which is in excellent agreement with an earlier N_f=2 result.

研究の動機と目的

• 標準模型における高い精度を求めるために、N_f=2+1 動的ドメインウォールフェルミオンを用いて K_{l3} 形状因子 f_+^{K\pi}(0) を計算すること。
• 大体積格子上で3つの軽いクォーク質量を用いて、物理的点への制御されたヘリカル補外を実行すること。
• 異なるフェルミオン形式および動的クォーク内容における格子 QCD 結果の K_{l3} 形状因子の整合性をテストすること。
• K_{l3 衰変からの |V_us| の抽出に役立つ、f_+^{K\pi}(0) の高精度な決定を提供すること。

提案手法

• 16^3×32×16 および 24^3×64×16 の格子上で、2+1 動的クォークのフェルミオンを用いたシミュレーションが実施された。
• ヘリカル補外のための物理的点への到達を可能にするために、3つの軽いクォーク質量が用いられた。
• 非ゼロの運動量移動における行列要素が計算され、その後適切な関数形を用いてゼロ運動量移動への補外が行われた。
• 形状因子 f_+^{K\pi}(0) は、半レプトン的中間子崩壊におけるベクトルカレント行列要素から抽出された。
• 統計的不確実性は、ゲージ配置を用いた標準誤差解析によって推定された。
• 結果は、以前の N_f=2 ドメインウォールフェルミオン計算と比較され、整合性の評価が行われた。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 N_f=2+1 動的ドメインウォールフェルミオンを用いた場合の K_{l3} 形状因子 f_+^{K\pi}(0) の値は何か？
• RQ2 この結果は、同じフェルミオン形式を用いた以前の N_f=2 格子 QCD 計算とどのように比較されるか？
• RQ3 Strange クォークを動的自由度として含めることで、形状因子の決定にどの程度の影響があるか？
• RQ4 物理的点へのヘリカル補外は、異なる格子体積およびクォーク質量においても頑健で一貫性があるか？
• RQ5 実験的 K_{l3} データと組み合わせた場合、CKM 行列のユニタリティを支持するか？

主な発見

• ゼロ運動量移動における K_{l3} 形状因子は、f_+^{K\pi}(0) = 0.9680(16) と決定され、統計的不確実性は 0.0016 であった。
• この結果は、同じフェルミオン形式を用いた以前の N_f=2 格子 QCD 計算と非常に良好に一致している。
• 大規模な格子上で3つの軽いクォーク質量を用いて、物理的点へのヘリカル補外が成功裏に実行された。
• 以前の N_f=2 結果との整合性は、半レプトン的形状因子に対するドメインウォールフェルミオン手法の信頼性を支持する。
• この結果の精度は、他の最先端の格子 QCD 確定と同等の水準に達している。
• 実験的 K_{l3} 衰変データと組み合わせることで、|V_us| の格子 QCD 確定が強化された。