[論文レビュー] Non-leptonic annihilation $B$ mesons decays with a natural infrared cut-off

A. A. Natale, C. M. Zanetti|arXiv (Cornell University)|Mar 2, 2008

Particle physics theoretical and experimental studies被引用数 1

ひとこと要約

本稿では、QCDのシュヴィンガー＝ダイソン方程式の解から得られる赤外有限なグルーオン伝播関数および結合定数を用いたQCD因子化により、B中間子の非レプトン的消失崩壊（2つのペシスカラ状態へ）を計算している。赤外発散を回避する自然な赤外カットオフを導入し、QCDの赤外行動のテストにこれらの崩壊を用いることを提案している。

ABSTRACT

Within the QCD factorization approach we compute the amplitudes for annihilation channels of B mesons decays into final states containing two pseudoscalar particles. These decays may be plagued by effects like non-perturbative physics or breaking of the factorization hypothesis and imply, at some extent, the introduction of an infrared cutoff in the calculation of amplitudes. We compute the decays with the help of infrared finite gluon propagators and coupling constants that were obtained in different solutions of the QCD Schwinger-Dyson equations. These solutions yield a natural cutoff for the amplitudes, and we argue that a systematic study of these B decays may provide a test for the QCD infrared behavior.

研究の動機と目的

• 非レプトン的B中間子崩壊に伴う消失図式における赤外発散の問題に対処すること。
• B中間子崩壊における非摂動的効果および因子化の破綻が、振幅に与える影響を調査すること。
• QCDシュヴィンガー＝ダイソン方程式の解を介して自然な赤外カットオフを導入し、振幅を安定化させること。
• これらの崩壊過程が、QCDの赤外行動を体系的かつ体系的にテストする手段として機能しうるかを検討すること。

提案手法

• B中間子が2つのペシスカラ状態に崩壊する過程の振幅を計算するために、QCD因子化アプローチを用いる。
• QCDシュヴィンガー＝ダイソン方程式の解から得られる赤外有限なグルーオン伝播関数および結合定数を採用する。
• 非摂動的構造に由来する自然な赤外カットオフを適用し、恣意的な正則化を回避する。
• 消失図式の役割を検討する。これらは非摂動的ダイナミクスおよび因子化の破綻に特に感受しやすい。
• シュヴィンガー＝ダイソン解に埋め込まれた一貫性のある赤外行動を仮定した上で、振幅構造を分析する。
• QCD方程式から生じる動的なカットオフスケールに依存し、外部パrameterを必要としない。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 QCD因子化の枠組み内で、B中間子の消失崩壊における赤外発散を体系的に取り扱う方法は何か？
• RQ2 非摂動的効果および因子化の破綻は、2つのペシスカラに崩壊するB中間子の振幅にどの程度の影響を与えるか？
• RQ3 これらの消失崩壊の精密な計算を通じて、QCDの赤外行動をプローブできるか？
• RQ4 動的に生成された赤外カットオフは、非レプトン的B崩壊における振幅の安定化に果たす役割は何か？
• RQ5 QCDシュヴィンガー＝ダイソン方程式の解は、赤外領域における崩壊振幅の構造にどのように影響を与えるか？

主な発見

• QCDシュヴィンガー＝ダイソン方程式の解から得られる赤外有限なグルーオン伝播関数および結合定数を用いることで、振幅に自然なカットオフが導入され、物理的でない発散が排除される。
• B中間子の消失崩壊の振幅は、任意の赤外正則化を導入することなく、有限かつ計算可能である。
• この手法はQCD因子化との整合性を保ちつつ、シュヴィンガー＝ダイソンフレームワークを介して非摂動的ダイナミクスを組み込むことができる。
• 得られた振幅はQCDの赤外構造に敏感であり、低エネルギーQCDの振る舞いをテストするのに適している。
• 本研究は、このような崩壊がQCDの赤外ダイナミクスを体系的にテストするための実用的で体系的なプローブとなり得ると示唆している。