[論文レビュー] Order {alpha}{sub s}{sup 2}{beta}{sub 0} correction to the charged lepton spectrum in b{r_arrow}cscr(l){bar {nu}}{sub scr(l)} decays

Martin Gremm, Iain W. Stewart|arXiv (Cornell University)|Feb 1, 1997

Particle physics theoretical and experimental studies被引用数 21

ひとこと要約

この論文は、b→cℓν̄ₗ崩壊における電荷を帯びたレプトンスケルトゥムのαₛ²β₀二ループQCD補正を計算し、ほとんどのレプトンエネルギー領域で、これらの補正がローレンツ補正の約50%に達することを明らかにした。これらの補正を含めた結果、著者らは中心値として ȞΛ = 0.33 GeV および λ₁ = -0.17 GeV² を抽出し、これによりMS̄ schemeにおけるbおよびcクォーク質量およびCKM行列要素|Vcb|を決定した。

ABSTRACT

We compute the ${\ensuremath{\alpha}}_{s}^{2}{\ensuremath{\beta}}_{0}$ part of the two-loop QCD corrections to the charged lepton spectrum in $b\ensuremath{ ightarrow}c\mathcal{l}{\overline{\ensuremath{ u}}}_{\mathcal{l}}$ decays and find them to be about 50% of the first order corrections at all lepton energies, except those close to the end point. Including these corrections we extract the central values $\overline{\ensuremath{\Lambda}}=0.33 \mathrm{GeV}$ and ${\ensuremath{\lambda}}_{1}=\ensuremath{-}0.17{\mathrm{ }\mathrm{GeV}}^{2}$ for the HQET matrix elements and use them to determine the $\overline{\mathrm{MS}}$ $b$ and $c$ quark masses, and $|{V}_{\mathrm{cb}}|$.

研究の動機と目的

• b→cℓν̄ₗ崩壊における二ループQCD補正のαₛ²β₀寄与を計算すること。
• これらの補正がレプトンエネルギースペクトル全体に及ぼす影響を評価すること。
• 補正されたスペクトルから、HQET行列要素 ȞΛ および λ₁ の信頼性の高い値を抽出すること。
• 抽出されたHQETパラメータを用いて、理論的マッチング手順によりMS̄ schemeにおけるbおよびcクォーク質量およびCKM行列要素|Vcb|を決定すること。

提案手法

• 計算は、崩壊振幅におけるαₛ²β₀項を計算するために二ループQCD場理論技術を用いた。
• 重いbおよびcクォークのダイナミクスを扱うために、補正は重いクォーク有効理論（HQET）フレームワーク内で評価された。
• 微分崩壊断面積に完全なαₛ²β₀寄与を含めた上で、エネルギー関数としてレプトンスペクトルが計算された。
• 抽出されたHQETパラメータは、MS̄ bおよびcクォーク質量および|Vcb|を決定するための入力として用いられた。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 b→cℓν̄ₗ崩壊における電荷を帯びたレプトンスペクトルへのαₛ²β₀二ループQCD補正の大きさとエネルギー依存性は何か？
• RQ2 これらの二ループ補正は、HQETパラメータ ȞΛ および λ₁ の決定にどのように影響を与えるか？
• RQ3 αₛ²β₀補正を解析に含めた場合、MS̄ bおよびcクォーク質量および|Vcb|の結果として得られる値は何か？
• RQ4 改善されたQCD補正を踏まえた上で、抽出されたHQETパラメータは、以前の決定とどのように比較できるか？

主な発見

• αₛ²β₀補正は、端点近くを除き、ほとんどのレプトンエネルギー領域で、ローレンツ補正の約50%に達する。
• HQET行列要素 ȞΛ の中心値は 0.33 GeV に決定された。
• HQETパラメータ λ₁ の中心値は -0.17 GeV² に求められた。
• これらのパラメータを用いることで、理論的枠組み内で一貫性のあるMS̄ bクォーク質量およびcクォーク質量が抽出された。
• 補正されたスペクトルと抽出されたHQETパラメータを用いて、CKM行列要素|Vcb|が決定された。
• 結果は、包含的B→clν̄崩壊における精度決定に二ループQCD補正が顕著な影響を与えることを示唆している。