[论文解读] Kaon oscillations in the Standard Model and Beyond using Nf=2 dynamical quarks

Valerio Bertone, P. Dimopoulos+9 more|arXiv (Cornell University)|Oct 26, 2009

Quantum Chromodynamics and Particle Interactions被引用 4

一句话总结

本格抽样QCD研究使用$N_f=2$动力态扭曲质量费米子与非微扰RI/MOM方案重正化，计算了标准模型及其之外的kaon混合袋参数$B_K^{{ m RGI}}$。该方法采用Osterwalder-Seiler价夸克实现$O(a)$改进并消除非期望的算符混杂，得到连续极限下的初步结果为$B_K^{{ m RGI}} = 0.73(3)(3)$，并完整计算了与标准模型之外物理相关的五个宇称偶四费米子算符。

ABSTRACT

We compute non-perturbatively the B-parameters of the complete basis of four-fermion operators needed to study the Kaon oscillations in the SM and in its supersymmetric extension. We perform numerical simulations with two dynamical maximally twisted sea quarks at three values of the lattice spacing on configurations generated by the ETMC. Unwanted operator mixings and O(a) discretization effects are removed by discretizing the valence quarks with a suitable Osterwalder-Seiler variant of the Twisted Mass action. Operators are renormalized non-perturbatively in the RI/MOM scheme. Our preliminary result for BK(RGI) is 0.73(3)(3).

研究动机与目标

• 使用非微扰重正化方法，基于$N_f=2$动力态夸克计算标准模型中的$B_K$参数。
• 将计算扩展至与新物理（包括超对称）相关的全部五个宇称偶四费米子算符。
• 通过采用Osterwalder-Seiler价夸克的混合动作方案，实现$O(a)$改进并消除$O(a)$离散化效应。
• 通过在海夸克与价夸克中均使用扭曲质量费米子并实现适当的规范对称性恢复，确保类似连续极限的重正化模式。
• 通过在RI/MOM方案中采用非微扰重正化方法，降低四费米子算符与流的系统误差。

提出的方法

• 研究基于ETMC规范组configurations，使用$N_f=2$动力态扭曲质量费米子，采用树级Symanzik改进规范作用，包含三个格点间距。
• 价夸克采用Osterwalder-Seiler形式的扭曲质量作用，实现自动$O(a)$改进并简化重正化模式。
• 针对$\Delta S=2$跃迁的四费米子算符由四种价夸克$f=d, d', s, s'$构成，其手征性选择以匹配物理矩阵元。
• 在RI/MOM方案中对矢量流、轴流流及四费米子算符进行非微扰重正化，并减去微扰$O(a^2)$修正。
• 通过联合手征极限与连续极限外推，从相关函数中提取袋参数$B_K^{{\rm RGI}}$，统计误差来自拟合，重正化不确定性也一并考虑。
• 在$\beta=3.90$处通过相关函数中的平台行为评估额外算符$O_2$至$O_5$的信号质量，初步结果给出$B_3$与$R_3$。

实验结果

研究问题

• RQ1 使用$N_f=2$动力态夸克与非微扰重正化方法，在连续极限下$B_K$参数的值是多少？
• RQ2 在混合动作方案中，$O(a)$离散化效应与算符混杂如何影响$B_K$的计算？
• RQ3 与标准模型之外物理相关的五个宇称偶四费米子算符的矩阵元信号质量与稳定性如何？
• RQ4 Osterwalder-Seiler价夸克的使用如何改善重正化模式并减少$B_K$计算中的系统误差？
• RQ5 关于$B_K^{{\rm RGI}}$与其他$B_i$参数的结果在多大程度上支持或约束新物理模型（如超对称）？

主要发现

• 在连续极限下，$B_K^{{\rm RGI}}$的初步结果为$0.73(3)(3)$，第一项误差来自统计与拟合不确定性，第二项来自重正化常数。
• 通过在混合动作方案中使用Osterwalder-Seiler价夸克，成功实现$O(a)$改进并消除了非期望的算符混杂。
• 成功应用RI/MOM方案计算矢量流、轴流流与四费米子算符的非微扰重正化常数，并减去$O(a^2)$离散化效应。
• 发现与‘错误手征性’算符的混杂系数为零，证实了扭曲质量形式中重正化模式的简化。
• 在$\beta=3.90$处，$B_3$与$R_3$的初步信号质量良好，跨三个奇异夸克质量的平台行为稳定。
• 五个宇称偶四费米子算符$O_1$至$O_5$的计算正在进行中，完整重正化矩阵的确定也正在为新物理应用推进。