[논문 리뷰] Multiplicative renormalizability of quasi-parton distributions

Zhengyang Li, Yan-Qing Ma외 1명|arXiv (Cornell University)|2018. 09. 06.

Particle physics theoretical and experimental studies인용 수 1

한 줄 요약

이 논문은 양자색역학의 격자 이론에서 준글루온 연산자를 모든 섭동 이론 차수에서 곱셈적으로 재규격화 가능하다는 것을 입증한다. 게이지 대칭을 유지하는 고유한 자르기 조건을 사용할 경우, 다른 연산자들과의 혼합이 발생하지 않음을 증명한다. 이 결과는 이전에 준夸크 연산자에 대해 입증된 바와 결합되어, 준파트온 분포 함수를 격자 계산을 통해 추출하기 위한 견고한 이론적 기반을 제공한다.

ABSTRACT

Extracting parton distribution functions (PDFs) from lattice QCD calculation of quasi-PDFs has been actively pursued in recent years. We extend our proof of the multiplicative renormalizability of quasi-quark operators in Ref. [1] to quasi-gluon operators, and demonstrated that quasi-gluon operators could be multiplicatively renormalized to all orders in perturbation theory, without mixing with other operators. We find that using a gauge-invariant UV regulator is essential for achieving this proof. With the multiplicative renormalizability of both quasi-quark and quasi-gluon operators, and QCD collinear factorization of hadronic matrix elements of there operators into PDFs, extracting PDFs from lattice QCD calculated hadronic matrix elements of quasi-parton operators could have a solid theoretical foundation.

연구 동기 및 목표

• 격자 QCD에서 준夸크 연산자로의 곱셈적 재규격화 증명을 준글루온 연산자로 확장한다.
• 준글루온 연산자가 재규격화 과정에서 다른 연산자들과 혼합되지 않음을 입증한다.
• 곱셈적 재규격화를 달성하기 위해 게이지 불변의 고유한 자르기 조건이 필수적임을 밝힌다.
• 격자 양성핵 행위 행위에서 준파트온 연산자의 행위 행위를 통해 파트온 분포 함수를 추출하는 데 필요한 이론적 기반을 강화한다.

제안 방법

• 이론적 양자장 이론 기법을 활용하여 QCD에서 준글루온 연산자의 재규격화 구조를 분석한다.
• 재규격화 과정 중 게이지 대칭을 유지하기 위해 게이지 불변의 고유한 자르기 조건을 도입한다.
• 분석 결과, 재규격화 과정에서 다른 국소 연산자들과의 혼합이 발생하지 않음을 확인한다.
• 준파트온 연산자의 행위 행위와 실제 파트온 분포 함수 사이의 관계를 유도하기 위해 QCD의 공선성 분리 정리에 기반한 프레임워크를 구축한다.
• 연산자 곱의 전개 구조와 피카르도 다이어그램의 게이지 고정 조건 하에서의 행동에 의존하는 방법이다.
• 증명는 모든 섭동 이론 차수로 확장되어 최초의 계산을 넘어서도 신뢰할 수 있음을 보장한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 격자 QCD에서 준글루온 연산자는 다른 연산자들과의 혼합 없이 곱셈적으로 재규격화될 수 있는가?
• RQ2 준글루온 연산자의 곱셈적 재규격화를 보장하기 위해 게이지 불변의 고유한 자르기 조건이 수행하는 역할은 무엇인가?
• RQ3 준글루온 연산자의 재규격화 구조는 준夸크 연산자와 어떻게 비교되는가?
• RQ4 준글루온 연산자의 곱셈적 재규격화는 모든 섭동 이론 차수에서 유지되는가?
• RQ5 준글루온 연산자의 포함은 격자 QCD에서 PDF를 추출하기 위한 이론적 기반을 강화하는가?

주요 결과

• 준글루온 연산자는 다른 연산자들과의 혼합 없이 모든 섭동 이론 차수에서 곱셈적으로 재규격화 가능하다.
• 준글루온 연산자의 곱셈적 재규격화를 달성하기 위해 게이지 불변의 고유한 자르기 조건을 사용하는 것이 필수적이다.
• 준글루온 연산자의 재규격화 구조는 준夸크 연산자와 유사하여 통합된 이론적 프레임워크를 지지한다.
• 이 결과는 준파트온 연산자의 양성핵 행위 행위가 실제 파트온 분포 함수로 공선성 분리됨을 검증한다.
• 이 결과는 격자 QCD에서 준파트온 분포를 통해 PDF를 추출하는 데 필요한 이론적 기반을 상당히 강화한다.
• 연산자 혼합의 부재는 격자 계산에서 파트온 분포 함수를 더 깔끔하고 신뢰성 있게 추출하는 데 기여한다.