[논문 리뷰] Features of the Refined Gribov-Zwanziger theory: propagators, BRST soft symmetry breaking and glueball masses

S. P. Sorella, David Dudal외 2명|arXiv (Cornell University)|2011. 02. 02.

Quantum Chromodynamics and Particle Interactions참고 문헌 9인용 수 3

한 줄 요약

이 논문은 양-밀스 이론에서 글루볼 질량을 추정하기 위한 최초 원리적 접근법을 제안한다. 이는 글루온 수축과 차원-2 응축을 포함하는 정련된 금보-ツ바니제르(RGZ) 프레임워크를 사용한다. 최근의 격자 데이터와 일치하는 RGZ 글루온 보편함수를 통해, 게이지 불변 복합 연산자의 두 점 상관 함수를 계산함으로써, $0^{++}$, $0^{-+}$, $2^{++}$ 상태의 글루볼 질량을 추정하였다. 이 결과는 격자 결과와 양호한 일치를 보였다.

ABSTRACT

The present work discusses an approach to access the physical spectrum of the Yang-Mills theory quantized in the Landau gauge. By using recent lattice data on the gluon propagator, it is possible to study the two-point functions of gauge invariant composite operators, from which masses of glueballs can be extracted. It turns out that the momentum dependence of the gluon propagator is very well reproduced by the corresponding tree-level gluon propagator obtained from the Refined Gribov-Zwanziger theory, which takes into account the presence of the Gribov horizon as well as the effect of condensates of mass dimension two. The resulting glueball masses are in good agreement with the available lattice data

연구 동기 및 목표

• 양-밀스 이론의 비준거적 영역에서 글루볼 질량을 추정하기 위한 모델 독립적이고 해석적 프레임워크를 개발하기 위해.
• 최근 격자 데이터에 기반한 글루온 보편함수에 대해 정련된 금보-ツ바니제르(RGZ) 이론의 일관성을 시험하기 위해.
• RGZ 프레임워크를 사용하여 글루볼 상태에 해당하는 게이지 불변 복합 연산자의 상관 함수를 계산하기 위해.
• 이 상관 함수의 스펙트럼 표현에서 물리적 글루볼 질량을 추출하기 위해.
• 비준거적 이론의 영역에서 RGZ 접근법이 양-밀스 이론의 저에너지 스펙트럼을 연구하는 데 유용한 도구로 기능할 수 있음을 검증하기 위해.

제안 방법

• RGZ 글루온 보편함수를 입력으로 사용하여, 랜다우 고리에서의 글루온 두 점 함수에 대한 최근 격자 데이터와 일치시켰다.
• 이론은 글루온 매개변수 $\gamma$와 차원-2 응축 $\langle \bar{\varphi}^{ac}_\mu \varphi^{ac}_\mu \rangle$를 통해 금보 경계를 포함한다.
• 게이지 불변 복합 연산자에 대해 $J^{PC} = 0^{++}, 0^{-+}, 2^{++}$의 양자수를 가진 두 점 상관 함수를 구성하였다.
• 스펙트럼 함수 $\rho(t)$는 상관 함수에서 추출되었으며, 극점은 글루볼 질량을 식별하는 데 사용되었다.
• 적분 영역이 낮은 에너지 영역에 치우친 스펙트럼 함수에서 질량을 추출하기 위해 수정된 모멘트 문제 기법을 적용하였다.
• 글루볼 연산자는 보조 장 $\lambda^{a}_{\mu\nu}$와 $\eta^{a}_{\mu\nu}$를 통해 $i$-입자 표현으로 표현되었다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 정련된 금보-ツ바니제르 이론은 비준거적 영역에서 글루온 보편함수를 일관적이고 정확하게 기술할 수 있는가?
• RQ2 RGZ 프레임워크는 차원에 관계없이 글루온 및 글루온 보편함수에 대한 격자 데이터를 어느 정도 잘 재현할 수 있는가?
• RQ3 현상학적 모델에 의존하지 않고도 RGZ 프레임워크를 사용하여 가장 가벼운 글루볼 상태의 질량을 추정할 수 있는가?
• RQ4 RGZ 상관 함수에서 유도된 글루볼 질량은 가용한 격자 결과와 얼마나 잘 일치하는가?
• RQ5 차원-2 응축과 금보 경계는 양-밀스 이론의 물리적 스펙트럼 형성에 어떤 역할을 하는가?

주요 결과

• RGZ 글루온 보편함수는 비준거적 영역에서 최근 격자 데이터의 글루온 두 점 함수에 대해 뛰어난 일치를 보였다.
• 추정된 글루볼 질량은 $m_{0^{++}} \approx 1.96\,\text{GeV}$, $m_{0^{-+}} \approx 2.19\,\text{GeV}$, $m_{2^{++}} \approx 2.04\,\text{GeV}$이다.
• 이 값들은 각각의 격자 결과와 약 20% 이내에 해당한다: $m_{0^{++}}^{\text{lat}} \approx 1.73\,\text{GeV}$, $m_{0^{-+}}^{\text{lat}} \approx 2.59\,\text{GeV}$, $m_{2^{++}}^{\text{lat}} \approx 2.40\,\text{GeV}$.
• 질량 계층 구조 $m_{0^{++}} < m_{2^{++}} < m_{0^{-+}}$가 정확히 재현되었다.
• RGZ 프레임워크는 글루볼 물리학에 필수적인 비준거적 특성인 금보 경계와 차원-2 응축을 성공적으로 수반하였다.
• 이 방법은 강력한 격자 지원을 받는 일관된 양자장 이론 프레임워크에 기반하여, 글루볼 질량에 대한 최초 원리적 해석적 추정을 제공한다.