[论文解读] Helicity-Flip Off-Forward Parton Distributions of the Nucleon

Pervez Hoodbhoy, Xiangdong Ji|arXiv (Cornell University)|Jan 20, 1998

Quantum Chromodynamics and Particle Interactions被引用 2

一句话总结

本文引入了核子中夸克与胶子的自旋翻转非前向部分子分布（OFPDs），分析其演化特性及其在深度虚拟康普顿散射（DVCS）中的作用。结果表明，自旋翻转胶子分布是胶子独有的，不会与夸克混合，并可通过DVCS截面中独特的角依赖性被探测，从而为核子中的胶子结构提供清晰的信号。

ABSTRACT

We identify quark and gluon helicity-flip distributions defined between nucleon states of unequal momenta. The evolution of these distributions with change of renormalization scale is calculated in the leading-logarithmic approximation. The helicity-flip gluon distributions do not mix with any quark distribution and are thus a unique signature of gluons in the nucleon. Their contribution to the generalized virtual Compton process is obtained both in the form of a factorization theorem and an operator product expansion. In deeply virtual Compton scattering, they can be probed through distinct angular dependence of the cross section. Typeset using REVTEX

研究动机与目标

• 在核子中定义并分析自旋翻转夸克与胶子非前向部分子分布（OFPDs），其处于动量不等的核子态之间。
• 在对数近似的领先阶下研究这些分布的重整化群演化。
• 将自旋翻转胶子分布识别为核子中胶子自由度的唯一且不混合的信号。
• 通过因子化与算符乘积展开推导其对广义虚康普顿散射过程的贡献。
• 通过深度虚拟康普顿散射中的角依赖性，探讨这些分布的实验可探测性。

提出的方法

• 通过不同动量的核子态之间夸克与胶子算符的矩阵元定义自旋翻转OFPD。
• 在领先对数近似下应用重整化群方程，计算分布的尺度演化。
• 利用因子化定理与算符乘积展开，将广义虚康普顿振幅表示为自旋翻转分布的函数。
• 分析DVCS截面的角依赖性，以识别自旋翻转胶子贡献的特异性信号。
• 通过其在重整化下不混合的特性，将胶子自旋翻转分布与夸克对应量区分开来。

实验结果

研究问题

• RQ1 自旋翻转夸克与胶子非前向部分子分布在重整化尺度变化时如何演化？
• RQ2 自旋翻转胶子分布在广义虚康普顿散射振幅中起什么作用？
• RQ3 在深度非弹性散射过程（特别是DVCS）中，自旋翻转胶子分布能否被唯一识别？
• RQ4 DVCS截面的角依赖性如何反映自旋翻转胶子分布的存在？
• RQ5 自旋翻转胶子分布与夸克分布之间在重整化下混合的程度如何？

主要发现

• 自旋翻转胶子分布在重整化下不与任何夸克分布混合，使其成为核子中胶子结构的唯一且清晰的信号。
• 自旋翻转分布的尺度演化可在领先对数近似下计算，从而实现跨能量尺度的预测。
• 广义虚康普顿振幅接收来自自旋翻转分布的贡献，该结果通过因子化与算符乘积展开推导得出。
• 在深度虚拟康普顿散射中，当存在自旋翻转胶子分布时，截面表现出独特的角依赖性，为潜在的实验探测提供了可能。
• 自旋翻转胶子分布与夸克分布之间不存在混合，证实了其在探测核子自旋结构方面相对于夸克贡献的独特作用。