[論文レビュー] Universality of infrared renormalons in hadronic cross sections

G.P. Korchemsky, George Sterman|ArXiv.org|May 26, 1995

Particle physics theoretical and experimental studies被引用数 5

ひとこと要約

本稿は、運動的境界付近におけるハドロン断面積における赤外線的ロンダロンの寄与を調査し、その普遍的役割を示している。特に、スルスト、Drell-Yan、および放射的B崩壊における主要な赤外線的ロンダロンがジェットの進化に起因しており、スルストおよびDrell-Yanでは$1/Q$補正、B崩壊では$1/m^2$補正を生じることを示している。Drell-Yanとスルストの間には、マルチジェット効果による近似的な普遍性が存在する。

ABSTRACT

We discuss the role of infrared renormalons in power corrections to hadronic cross sections, including their universality. We show how perturbative renormalon structure arises near kinematic boundaries in the thrust distribution, the Drell-Yan cross section and radiative B decays. The leading infrared renormalon in each case is associated with jet evolution. Demanding that the combination of perturbative and nonperturbative contributions be well-defined, we infer the form of the leading power corrections to each cross section. This is at the level $1/Q$ for the thrust distribution and Drell-Yan process, and $1/m^2$ for B decay. We discuss the universality of $1/Q$ corrections between Drell-Yan and thrust, and conclude that it is approximate, due to contributions from multijet configurations that may differ in the two cases.

研究の動機と目的

• 運動的閾値付近におけるハドロン断面積へのパワー補正における赤外線的ロンダロンの役割を理解すること。
• スルスト、Drell-Yan、および放射的B崩壊といった異なる過程における主要な赤外線的ロンダロンの普遍性を確立すること。
• ロンダロン構造の整合性を要求することにより、これらの断面積における摂動的および非摂動的寄与の構造を特定すること。
• 摂動的ロンダロンと非摂動的効果の相互作用に基づいて、主要なパワー補正の形を推論すること。
• マルチジェット状態を考慮した場合に、Drell-Yanとスルストにおける$1/Q$補正の普遍性の程度を評価すること。

提案手法

• 運動的境界付近におけるスルスト分布、Drell-Yan断面積、および放射的B崩壊における摂動的ロンダロン構造を分析する。
• 各過程において、主要な赤外線的ロンダロンがジェットの進化に起因することを同定する。
• 摂動的および非摂動的寄与の和が適切に定義されているという要請を適用し、パワー補正の形を制約する。
• ロンダロン計算を用いて、主要なパワー補正を導出する：スルストおよびDrell-Yanでは$1/Q$、B崩壊では$1/m^2$。
• Drell-Yanとスルストにおける$1/Q$補正の構造を比較し、マルチジェット状態の寄与を含めた普遍性を評価する。
• 場の理論的議論とQCDにおけるロンダロン解析に依拠し、非摂動的補正の関数的形を抽出する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 赤外線的ロンダロンは、運動的閾値付近におけるハドロン断面積のパワー補正にどのように寄与するか？
• RQ2 スルスト、Drell-Yan、および放射的B崩壊における主要な赤外線的ロンダロンの起源は何か？
• RQ3 Drell-Yanとスルストの分布における$1/Q$パワー補正の普遍性はどの程度か？
• RQ4 マルチジェット状態は、Drell-Yanとスルストにおける$1/Q$補正の普遍性にどのように影響するか？
• RQ5 摂動的および非摂動的寄与の和が適切に定義されているという要請は、パワー補正の形にどのような制約を課えるか？

主な発見

• スルスト、Drell-Yan、および放射的B崩壊における主要な赤外線的ロンダロンは、最終状態におけるジェットの進化に関連している。
• スルスト分布およびDrell-Yan断面積に対する主要なパワー補正は$1/Q$のオーダーであり、放射的B崩壊では$1/m^2$のオーダーである。
• Drell-Yanとスルストにおける$1/Q$補正は近似的に普遍的であるが、マルチジェット寄与の違いにより完全には一致しない。
• 摂動的および非摂動的寄与の和が適切に定義されているという要請が、主要なパワー補正の形を一意に決定する。
• この解析により、赤外線的ロンダロンがさまざまなハドロン過程においてパワー補正を組織づける普遍的役割を果たしていることが確認された。
• ロンダロン発散の構造は、QCDにおける既知の場の理論的期待と整合的である。