[论文解读] Light hadron spectroscopy on the lattice with the non-perturbatively improved Wilson action

Damir Bečirević, Boucaud, Ph.+6 more|ArXiv.org|Sep 16, 1998

Quantum Chromodynamics and Particle Interactions参考文献 1被引用 8

一句话总结

本格联QCD研究使用非微扰改进的威尔逊作用量，在β = 6.2的24³ × 64格点上采用冻结近似计算了轻强子质量与衰变常数，实现了O(a)改进，报告得到f_K = 156(17) MeV，f_π = 139(22) MeV，f_K/f_π = 1.13(4)，以及MS̄重味重子凝聚⟨¯qq⟩̄MS(2 GeV) = −(253 ± 25 MeV)³，结果与实验数据符合良好，且相比未改进作用量精度有所提升。

ABSTRACT

We present results for the light meson masses and decay constants as obtained from calculations with the non-perturbatively improved (`Alpha') action and operators on a 24^3 imes 64 lattice at beta = 6.2, in the quenched approximation. The analysis was performed in a way consistent with O(a) improvement. We obtained: reasonable agreement with experiment for the hyperfine splitting; f_K=156(17) MeV, f_pi =139(22) MeV, f_K/f_pi = 1.13(4) ; f_{K*}=219(7) MeV, f_rho =199(15) MeV, f_phi =235(4) MeV; f_{K*}^{T}(2 GeV) = 178(10) MeV, f_rho^{T}(2 GeV) =165(11) MeV, where f_V^{T} is the coupling of the tensor current to the vector mesons; the chiral condensate ^\bar{MS} (2 GeV)= - (253 +/- 25 MeV)^3. Our results are compared to those obtained with the unimproved Wilson action. We also verified that the free-boson lattice dispersion relation describes our results very accurately for a large range of momenta.

研究动机与目标

• 使用非微扰改进的威尔逊作用量在冻结近似下计算轻强子谱。
• 实现O(a)改进，以减少矩阵元与质量中的离散化误差。
• 与未改进的威尔逊作用量结果进行比较，评估精度的提升。
• 提取衰变常数与手征对称性凝聚，以与实验数据对比。
• 验证自由玻色子色散关系在宽广动量范围内的适用性。

提出的方法

• 采用非微扰改进的（"Alpha"）威尔逊作用量，以减少O(a)格点效应。
• 使用O(a)改进的矢量与轴矢量流，以减少衰变常数计算中的离散化误差。
• 在β = 6.2的24³ × 64时空格点上执行模拟。
• 采用冻结近似以抑制动力学夸克效应。
• 使用自由玻色子色散关系检验强子谱在不同动量下的自洽性。
• 通过改进的作用量与算符计算矩阵元，确保有限格点间距下与连续物理的一致性。

实验结果

研究问题

• RQ1 使用非微扰改进威尔逊作用量计算的轻介子质量与衰变常数与实验值相比如何？
• RQ2 O(a)改进在多大程度上减少了强子矩阵元中的离散化误差？
• RQ3 在2 GeV的MS̄方案下，手征对称性凝聚的值是多少？与现象学估计相比如何？
• RQ4 自由玻色子色散关系是否能准确描述宽广动量范围内的强子谱？
• RQ5 改进作用量的结果与未改进威尔逊作用量的结果在定量上相比如何？

主要发现

• 粲夸克类态的超精细劈裂与实验数据基本一致。
• kaon衰变常数为f_K = 156(17) MeV，pion衰变常数为f_π = 139(22) MeV。
• 比值f_K/f_π = 1.13(4)与实验及现象学预期一致。
• 张量流耦合常数为f_{K*}^T(2 GeV) = 178(10) MeV与f_ρ^T(2 GeV) = 165(11) MeV。
• 在2 GeV的MS̄方案下，手征对称性凝聚为⟨¯qq⟩̄MS(2 GeV) = −(253 ± 25 MeV)³。
• 自由玻色子色散关系在宽广动量范围内准确描述了格点数据。