[论文解读] Improved Light-cone QCD Sum Rule Analysis Of The Rare Decays $\Lambda_b ightarrow\Lambda\gamma$ And $\Lambda_b ightarrow\Lambda l^+l^-$

Long-Fei Gan, Yong-Lu Liu+2 more|arXiv (Cornell University)|Dec 19, 2012

Particle physics theoretical and experimental studies被引用 12

一句话总结

本研究采用两种不同类型的插值流用于Λ_b重子，对稀有衰变$Λ_b \to \u039b\gamma$和$Λ_b \to \u039b l^+l^-$进行了系统的光锥QCD求和规则分析。结果表明，插值流的选择显著影响预测结果，尤其是在电磁衰变中表现明显，凸显了在重子求和规则计算中选择合适流的重要性。

ABSTRACT

We present a systematic light-cone QCD sum rule study of the exclusive rare radiative decay $\Lambda_b ightarrow\Lambda\gamma$ and rare semileptonic decay $\Lambda_b ightarrow\Lambda l^+l^-$ within the framework of the standard model. Although some LCSR studies on these rare processes can be found in different literatures, it is necessary to reanalyze them systematically for the reason that either the baryonic distribution amplitudes are improved or different interpolating currents for the $\Lambda_b$ baryon may lead to quite different results. In addition, the rare process $\Lambda_b ightarrow\Lambda\gamma$ has not yet been analyzed by LCSR with the Ioffe-type current. Taking all these reasons into account, we perform LCSR calculations of both the processes with two types of interpolating currents. Our calculations show that the choice of the interpolating current for the $\Lambda_b$ baryon can affect the predictions significantly, especially for the rare radiative decay process.

研究动机与目标

• 在标准模型框架内，利用光锥QCD求和规则（LCSR）对稀有电磁衰变$Λ_b \to \u039b\gamma$和稀有半轻衰变$Λ_b \to \u039b l^+l^-$进行系统性重新分析。
• 研究不同Λ_b重子插值流对计算衰变振幅的影响，特别是考虑到先前的研究使用了不同类型的流。
• 提供对重子分布振幅及其在稀有重子衰变中作用的一致且改进的分析，尤其因为Ioffe型流此前尚未在$Λ_b \to \u039b\gamma$的LCSR中使用过。
• 通过使用两种不同插值流的对比研究，澄清现有文献中的不一致之处，从而提高这些稀有过程在LCSR预测中的可靠性。

提出的方法

• 利用光锥QCD求和规则（LCSR）计算$Λ_b \to \u039b\gamma$和$Λ_b \to \u039b l^+l^-$衰变的形因子和衰变振幅。
• 采用两种不同的Λ_b重子插值流——具体为Ioffe型流和另一种常用流——以评估其对结果的影响。
• 引入改进的重子分布振幅，以提高求和规则计算的精度。
• 通过算符乘积展开（OPE）和光锥波函数展开，系统处理求和规则中的非微扰QCD效应。
• 应用QCD求和规则技术，提取真空与重子态之间局部流的矩阵元，重点关注Λ_b和Λ重子。
• 在深欧几里得区域评估求和规则，并执行Borel变换以抑制高激发态和连续态贡献。

实验结果

研究问题

• RQ1 Λ_b重子的不同插值流如何影响$Λ_b \to \u039b\gamma$和$Λ_b \to \u039b l^+l^-$稀有衰变宽度的预测？
• RQ2 在LCSR框架中使用Ioffe型流对$Λ_b \to \u039b\gamma$衰变的影响是什么？此前该流尚未在此衰变中被分析过。
• RQ3 重子分布振幅的改进在这些稀有过程中在多大程度上改变了衰变振幅？
• RQ4 结果与现有文献相比如何？它们对当前依赖流的预测在重子LCSR中的可靠性提供了哪些见解？

主要发现

• Λ_b重子插值流的选择显著影响预测的衰变振幅，尤其在稀有电磁衰变$Λ_b \to \u039b\gamma$中表现明显。
• Ioffe型流此前未在$Λ_b \to \u039b\gamma$的LCSR中使用过，本研究的引入为比较提供了新的基准。
• 分析表明，流依赖效应不可忽略，必须在未来的重子衰变LCSR研究中仔细考虑。
• 本研究表明，改进的重子分布振幅与一致的流选择可显著提升专属稀有衰变预测的可靠性。