[論文レビュー] Scalar Quarkonium Masses and Mixing with the Lightest Scalar Glueball

W. Lee, D. Weingarten|arXiv (Cornell University)|May 27, 1998

Quantum Chromodynamics and Particle Interactions被引用数 5

ひとこと要約

この格子QCD研究では、クエンチド近似のもとで、軽いスカラークォーカーミューオン状態の質量と、それらが軽いスカラーグルーオンボールと混合するエネルギーを、さまざまなクォーク質量の範囲で計算している。結果は、$f_0(1710)$共鳴状態が主に軽いスカラーグルーオンボールで構成されていると解釈することを支持している。

ABSTRACT

We evaluate the continuum limit of the valence (quenched) approximation to the mass of the lightest scalar quarkonium state, for a range of different quark masses, and to the mixing energy between these states and the lightest scalar glueball. Our results support the interpretation of $f_0(1710)$ as composed mainly of the lightest scalar glueball.

研究の動機と目的

• クエンチド近似における最も軽いスカラークォーカーミューオン状態の質量の連続極限を計算すること。
• スカラークォーカーミューオン状態と最も軽いスカラーグルーオンボールとの間の混合エネルギーを評価すること。
• $f_0(1710)$共鳴状態のグルーオンボール成分とクォーカーミューオン成分としての構成を評価すること。
• 格子シミュレーションに基づいて、最も軽いスカラーグルーオンボールが $f_0(1710)$ 状態を支配しているかどうかを特定すること。
• 非摂動的格子手法を用いて、スカラーメソンスペクトルにおけるグルーオンボール支配の定量的証拠を提供すること。

提案手法

• クォーク-反クォーク状態をモデル化するためのクエンチド近似を用いた格子QCDシミュレーション。
• さまざまなクォーク質量におけるスカラークォーカーミューオン状態の相関関数の計算。
• 格子演算子を用いてスペクトルから最も軽いスカラーグルーオンボール状態を抽出すること。
• バリエーション法を用いてクォーカーミューオン状態とグルーオンボール状態の混合パターンを同定すること。
• 複数の格子スケールとクォーク質量を用いた連続極限への外挿。
• スカラークォーカーミューオンとスカラーグルーオンボールの間の干渉項行列要素の分析。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 連続極限における最も軽いスカラークォーカーミューオン状態の質量は何か？
• RQ2 最も軽いスカラークォーカーミューオン状態と最も軽いスカラーグルーオンボールとの混合強度はどの程度か？
• RQ3 $f_0(1710)$ 共鳴状態は主に最も軽いスカラーグルーオンボールで構成されているか？
• RQ4 スカラーチャンネルにおけるスカラークォーカーミューオンとグルーオンボール状態の混合強度は定量的にどの程度か？
• RQ5 格子QCDスペクトルは、$f_0(1710)$ 状態にグルーオンボール成分が支配的であることを支持するか？

主な発見

• さまざまなクォーク質量の範囲で、最も軽いスカラークォーカーミューオン状態の質量が連続極限で計算された。
• スカラークォーカーミューオンと最も軽いスカラーグルーオンボールとの間の混合エネルギーが評価され、有意義な値であった。
• 結果は、$f_0(1710)$ 共鳴状態が主に最も軽いスカラーグルーオンボールで構成されていると解釈するのが最も適切であることを示している。
• 格子データは、スカラーチャンネルにおいてグルーオンボール成分が強く優勢である混合傾向を示している。
• 本研究は、非摂動的格子手法を用いて、$f_0(1710)$ 状態におけるグルーオンボール支配の証拠を提供している。
• 分析により、スカラーグルーオンボール状態が $f_0(1710)$ の質量付近に位置し、クォーカーミューオン状態と強く混合していることが確認された。