[논문 리뷰] Relations between generalized parton distributions and transverse momentum dependent parton distributions

Bheemsehan Gurjar, Dipankar Chakrabarti외 3명|arXiv (Cornell University)|2021. 07. 05.

Particle physics theoretical and experimental studies참고 문헌 64인용 수 12

한 줄 요약

이 논문은 소프트 월드 AdS/QCD에 기반한 라이트-플레인 쿼크-다이쿼크 모형에서, 전단 운동량 의존성 부분자 분포(TMDs)와 일반화된 부분자 분포(GPDs) 사이의 모형에 의존하는 관계를 조사한다. 렌징 함수를 통해 시버스 함수와 GPD $E^q$ 사이의 관계를 유도하고, 쿼크 궤도 운동량 운동량의 역할을 확인하며, 스칼라 및 액시얼-벡터 다이쿼크를 포함하는 히알로그래픽으로 유도된 프레임워크에서 TMD 상호관계를 수립한다.

ABSTRACT

We investigate the relations between transverse momentum dependent parton distributions (TMDs) and generalized parton distributions (GPDs) in a light-front quark-diquark model motivated by soft wall AdS/QCD. Many relations are found to have similar structure in different models. It is found that a relation between the Sivers function and the GPD $E_q$ can be obtained in this model in terms of a lensing function. The quark orbital angular momentum is calculated and the results are compared with the results in other similar models. Implications of the results are discussed. Relations among different TMDs in the model are also presented.

연구 동기 및 목표

• 히알로그래픽으로 유도된 라이트-플레인 쿼크-다이쿼크 모형에서 TMDs와 GPDs 사이의 모형에 의존하는 관계를 수립하기 위해.
• 최종 상태 상호작용(FSI)이 시버스 함수와 같은 T-홀드 TMDs를 생성하는 데 미치는 역할를 조사하기 위해.
• 이 모형에서 쿼크 궤도 운동량(OAM)을 계산하고 다른 접근법과 비교하기 위해.
• 렌징 함수의 구조를 탐구하고 영향력 있는 파라미터 공간의 왜곡에 미치는 영향을 분석하기 위해.
• 이 모형 프레임워크 내에서 다양한 TMDs 간의 상호관계를 유도하고 분석하기 위해.

제안 방법

• 소프트 월드 AdS/QCD에서 유도된 히알로그래픽 라이트-플레인 웨이브 함수를 사용하여 라이트-플레인 쿼크-다이쿼크 모형을 구성한다.
• 프로톤 상태를 기술하기 위해 SU(4) 스핀-플라버 구조를 가진 스칼라 및 축성-벡터 다이쿼크를 모두 포함한다.
• T-홀드 TMDs에 필수적인 최종 상태 상호작용(FSI)을 게이지 링크를 통해 라이트-플레인 웨이브 함수에 통합한다.
• 라이트-플레인 형식에서 이지앙 쿼크 연산자의 행렬 원소로부터 GPDs와 TMDs를 유도한다.
• 영향력 있는 파라미터 공간에서 시버스 함수와 GPD $E^q$ 사이의 관계를 맺기 위해 렌징 함수를 도입한다.
• GPDs와 TMDs를 사용하여 쿼크 궤도 운동량 운동량을 계산하고, 다양한 정의 방식을 비교한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 이 히알로그래픽 라이트-플레인 모형에서 시버스 함수와 GPD $E^q$ 사이의 관계는 어떻게 되는가?
• RQ2 렌징 함수는 영향력 있는 파라미터 공간에서 T-홀드 TMDs를 GPDs와 연결하는 데 어떤 역할을 하는가?
• RQ3 축성-벡터 다이쿼크를 포함함으로써 모형에 의존하는 TMD-GPD 관계의 유효성은 어떻게 변화하는가?
• RQ4 이 모형에서 계산된 쿼크 궤도 운동량 운동량의 값은 얼마이며, 다른 모형과 비교해보면 어떻게 되는가?
• RQ5 이 라이트-플레인 쿼크-다이쿼크 프레임워크 내에서 다양한 TMDs 사이에 어떤 상호관계가 존재하는가?

주요 결과

• 렌징 함수를 통해 시버스 함수와 GPD $E^q$ 사이의 관계가 도출되었으며, 이는 영향력 있는 파라미터 공간에서 시버스 효과에 대한 모형 기반 해석을 제공한다.
• 렌징 함수가 모형에서 명시적으로 계산되었으며, 활성 쿼크의 비영이 아닌 궤도 운동량 운동량에서 기인한다는 것이 확인되었다.
• 쿼크 궤도 운동량 운동량이 비영이면서 다른 유사 모형의 결과와 일치하여, OAM이 스핀 구조에서의 역할을 뒷받침한다.
• 이 모형은 동일한 프레임워크 내에서 보어-멀더스 함수와 시버스 함수를 포함한 기존의 TMD 상호관계를 재현한다.
• 축성-벡터 다이쿼크를 포함함으로써 모형에 의존하는 관계가 붕괴되며, 이는 이중 입자 결합 상태의 구조가 필수적임을 확인하는 이전의 결과를 지지한다.
• 결과적으로, FSI 효과를 보완한 히알로그래픽 라이트-플레인 웨이브 함수는 일관되고 물리적으로 해석 가능한 TMD 및 GPD의 구조를 산출함을 보여준다.