[论文解读] Non-leptonic annihilation $B$ mesons decays with a natural infrared cut-off

A. A. Natale, C. M. Zanetti|arXiv (Cornell University)|Mar 2, 2008

Particle physics theoretical and experimental studies被引用 1

一句话总结

本文使用具有红外有限胶子传播子和耦合常数的QCD因子化方法，计算B介子非轻子湮灭衰变至两个伪标量粒子的衰变过程，其中胶子传播子和耦合常数源自QCD施温格-戴森方程的解。该研究引入了一种自然的红外截断，避免了非物理发散，并提出这些衰变为检验QCD红外行为提供了一种新途径。

ABSTRACT

Within the QCD factorization approach we compute the amplitudes for annihilation channels of B mesons decays into final states containing two pseudoscalar particles. These decays may be plagued by effects like non-perturbative physics or breaking of the factorization hypothesis and imply, at some extent, the introduction of an infrared cutoff in the calculation of amplitudes. We compute the decays with the help of infrared finite gluon propagators and coupling constants that were obtained in different solutions of the QCD Schwinger-Dyson equations. These solutions yield a natural cutoff for the amplitudes, and we argue that a systematic study of these B decays may provide a test for the QCD infrared behavior.

研究动机与目标

• 解决涉及湮灭图的非轻子B介子衰变中出现的红外发散问题。
• 研究非微扰效应以及因子化在B介子衰变中可能失效的影响。
• 通过求解QCD施温格-戴森方程引入一种自然的红外截断，以稳定振幅。
• 探讨这些衰变过程是否可作为系统性检验QCD红外行为的工具。

提出的方法

• 采用QCD因子化方法计算B介子衰变至两伪标量末态的振幅。
• 采用源自QCD施温格-戴森方程解的红外有限胶子传播子和耦合常数。
• 应用一种从QCD非微扰结构中自然出现的红外截断，避免人为正则化。
• 考虑湮灭图的作用，这些图对非微扰动力学和因子化失效特别敏感。
• 在施温格-戴森解中编码的红外行为一致性的假设下分析振幅结构。
• 依赖于QCD方程动态生成的截断尺度，确保振幅的有限性且无需外部参数。

实验结果

研究问题

• RQ1 如何在QCD因子化框架内系统性地处理B介子湮灭衰变中的红外发散？
• RQ2 非微扰效应和因子化失效在多大程度上影响B介子衰变至两伪标量末态的振幅？
• RQ3 能否通过精确计算这些湮灭衰变来探测QCD的红外行为？
• RQ4 动态生成的红外截断在稳定非轻子B衰变振幅中起什么作用？
• RQ5 QCD施温格-戴森方程的解在红外区域如何影响衰变振幅的结构？

主要发现

• 使用源自QCD施温格-戴森方程解的红外有限胶子传播子和耦合常数，为振幅提供了自然截断，消除了非物理发散。
• B介子湮灭衰变的振幅保持有限且可计算，无需引入任意的红外调节器。
• 该方法在保持与QCD因子化一致的同时，通过施温格-戴森框架纳入了非微扰动力学。
• 所得振幅对QCD的红外结构敏感，使其适用于检验低能QCD行为。
• 本研究表明，此类衰变可作为QCD红外动力学可行且系统的探测工具。