[论文解读] Phenomenology of B{yields}{pi}{pi}, {pi}K decays at O({alpha}{sub s}{sup 2}{beta}{sub 0}) in QCD factorization

Craig N. Burrell, Alexander R. Williamson|arXiv (Cornell University)|Jun 1, 2006

Particle physics theoretical and experimental studies参考文献 61被引用 5

一句话总结

本文在QCD因子化框架下，计算了B → ππ和B → πK衰变矩阵元的O(α²ₛβ₀)微扰QCD修正，包括手征对称性增强的幂修正。结果表明，这些高阶修正的大小常与O(αₛ)项相当，导致显著的规范能标不确定性，并对非微扰参数的约束较差，从而强烈影响B⁰ → π⁺π⁻中的直接CP破坏 asymmetry。

ABSTRACT

We study O({alpha}{sub s}{sup 2}{beta}{sub 0}) perturbative corrections to matrix elements entering two-body exclusive decays of the form B{yields}{pi}{pi}, {pi}K in the QCD factorization formalism, including chirally enhanced power corrections, and discuss the effect of these corrections on direct CP asymmetries, which receive their first contribution at O({alpha}{sub s}). We find that the O({alpha}{sub s}{sup 2}{beta}{sub 0}) corrections are often as large as the O({alpha}{sub s}) corrections. We find large uncertainties due to renormalization scale dependence as well as poor knowledge of the nonperturbative parameters. We assess the effect of the perturbative corrections on the direct CP violation parameters of B{sup 0}{yields}{pi}{sup +}{pi}{sup -}.

研究动机与目标

• 计算B介子半单衰变至ππ和πK末态的下一阶微扰QCD修正，阶数为O(α²ₛβ₀)。
• 评估这些修正对直接CP破坏对称性的影响，该效应首次出现在O(αₛ)阶。
• 在QCD因子化形式体系中包含手征对称性增强的幂修正。
• 评估CP破坏对称性预测对规范能标依赖性和非微扰参数的敏感性。

提出的方法

• 采用QCD因子化方法计算B → ππ和B → πK衰变在O(α²ₛβ₀)阶的矩阵元。
• 包含由有效哈密顿量结构和夸克质量效应引起的、手征对称性增强的幂修正。
• 使用微扰QCD技术计算与β₀成比例的两圈修正，其中β₀是QCDβ函数的第一系数。
• 在B⁰ → π⁺π⁻衰变中直接CP破坏对称性的背景下评估所得矩阵元。
• 通过规范能标变化和对未知非微扰参数的敏感性评估理论不确定性。

实验结果

研究问题

• RQ1 在B → ππ和B → πK衰变中，O(α²ₛβ₀)微扰修正与主导阶O(αₛ)贡献相比有多大？
• RQ2 手征对称性增强的幂修正在这些衰变的矩阵元和CP破坏对称性中有多大影响？
• RQ3 B⁰ → π⁺π⁻中直接CP破坏对称性的预测对规范能标的选择有多敏感？
• RQ4 对非微扰参数的了解不足对这一阶CP破坏对称性预测的可靠性有何影响？

主要发现

• O(α²ₛβ₀)修正的大小常与主导阶O(αₛ)修正相当，表明存在显著的高阶QCD效应。
• B⁰ → π⁺π⁻中的直接CP破坏对称性受到这些高阶修正的显著贡献，不可忽略。
• 规范能标依赖性导致了较大的不确定性，特别是在微扰修正中。
• 对非微扰参数的了解不足进一步限制了这一阶CP破坏对称性预测的精度。
• 在这一微扰阶下，包含手征对称性增强的幂修正确保了矩阵元描述的一致性。