[论文解读] Calculating TMDs of an Unpolarized Target: Quasi-Classical Approximation and Quantum Evolution

Yuri V. Kovchegov, Matthew D. Sievert|arXiv (Cornell University)|May 5, 2015

Quantum Chromodynamics and Particle Interactions被引用 10

一句话总结

本文提出一种基于饱和的形式体系，利用包含自旋-轨道耦合的广义准经典近似，计算非极化核中的横动量依赖部分子分布函数（TMDs）。在大-x区域推导出Sudakov形式因子，并识别出在小-x区域，非极化与极化目标分别由BK/JIMWLK和QCD Reggeon动力学主导演化。

ABSTRACT

We set up a formalism for calculating transverse-momentum-dependent parton distribution functions (TMDs) using the tools of saturation physics. By generalizing the quasi-classical Glauber-Gribov-Mueller/McLerran-Venugopalan approximation to allow for the possibility of spin-orbit coupling, we show how any TMD can be calculated in the saturation framework. This can also be applied to the TMDs of a proton by modeling it as a large nucleus. To illustrate our technique, we calculate the quark TMDs of an unpolarized nucleus at large-x: the unpolarized quark distribution and the quark Boer-Mulders distribution. We observe that spin-orbit coupling leads to mixing between different TMDs of the nucleus and of the nucleons. We then consider the evolution of TMDs: at large-x, in the double-logarithmic approximation, we obtain the Sudakov form factor. At small-x the evolution of unpolarized-target quark TMDs is governed by BK/JIMWLK evolution, while the small-x evolution of polarized-target quark TMDs appears to be dominated by the QCD Reggeon.

研究动机与目标

• 将准经典Glauber-Gribov-Mueller/McLerran-Venugopalan近似扩展至包含自旋-轨道耦合，以实现TMD计算。
• 在饱和框架中实现非极化核目标的TMD计算，将质子建模为大核。
• 研究自旋-轨道耦合在核及其组成核子中不同TMD分量混合中的作用。
• 在大-x区域利用双对数近似分析TMD演化，在小-x区域通过BK/JIMWLK和QCD Reggeon动力学分析TMD演化。

提出的方法

• 将准经典近似推广，以在TMD形式体系中引入自旋-轨道耦合效应。
• 将该框架应用于计算大-x区域非极化核的夸克TMDs，特别是非极化分布和Boer-Mulders分布。
• 利用双对数近似推导大-x区域TMD演化中的Sudakov形式因子。
• 采用BK/JIMWLK演化方程描述非极化目标夸克TMDs的小-x演化。
• 识别出在小-x区域，QCD Reggeon是极化目标夸克TMDs演化的主导机制。
• 将质子建模为大核，以将饱和框架应用于质子TMDs的计算。

实验结果

研究问题

• RQ1 如何在饱和框架的准经典近似中将自旋-轨道耦合纳入TMD计算？
• RQ2 自旋-轨道耦合在核及其组成核子中不同TMD分量混合中起什么作用？
• RQ3 在双对数近似下，TMD演化在大-x区域的行为如何？
• RQ4 在饱和框架中，非极化目标夸克TMDs的小-x演化由何种演化方程控制？
• RQ5 何种动力学主导极化目标夸克TMDs的小-x演化？

主要发现

• 自旋-轨道耦合导致核及其组成核子中不同TMD分量的混合，表明在饱和框架中存在非平凡的自旋结构效应。
• 在大-x区域，双对数近似导出Sudakov形式因子，描述TMD的主导对数演化。
• 在小-x区域，非极化目标夸克TMDs的演化由BK/JIMWLK演化方程主导。
• 对于小-x区域的极化目标夸克TMDs，演化由QCD Reggeon主导，表明存在不同的动力学区域。
• 该形式体系允许通过饱和方法计算非极化核中的夸克TMDs，包括非极化分布和Boer-Mulders分布。