Understanding on QCD contribution to muon anomalous magnetic dipole moment

QCD对μ子反常磁偶极矩贡献的认识

基本信息

批准号：
20K03926
负责人：
早川雅司
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

ミュー粒子の異常磁気能率の理論において、強い相互作用が光-光散乱を介して引き起こす量子効果（HLbL）は、現時点での理論値と実験による測定値の間に見られるズレと同程度の大きさと推定される。このHLbLを定量的に決定するためには、強い相互作用の非摂動量子力学（QCD）を格子QCDシミュレーションによって計算する必要がある。当該研究グループはミュー粒子・光子部分としてクォーク部分と同じ格子で得たもので計算・分析してきた。本年度では、HLbLのミュー粒子・光子部分に関して無限体積中の表式を用いたシミュレーションを実施した。Disconnected Feynman図からの寄与を計計する上で、クォーク側の電磁相互作用の位置をサンプルする上で、新たな関数を採用して統計誤差の改善を図った。64x64x64x128の点からなる格子の新たな計算を遂行する資源が調達できなかったため、48x48x48x96までのデータをもとに解析した。得られた結果は、有限体積中のミュー粒子・光子部分による計算結果及び他の一つの研究グループが昨年度に発表した結果と矛盾していない。成果を令和５年度の４月に発表した。電弱-ハドロンの寄与はゲージ不変な縦モードと横モードに分解できる。このうちの縦モードに関して新たな計算方法を考案した。具体的には、擬スカラー演算子を含む相関関数をシミュレーションする上で必要ななミュー粒子・光子・Zボゾン部分として、数値計算可能な表式を得ることに成功した。これまでは、axial-vector currentを含む相関関数をシミュレーションし、レプトン・ループの寄与とanomalyを相殺した上で連続極限を得る、というものであったが、新方法はクォークによる寄与のみで連続極限を取ることを可能とする。

在若子颗粒的异常磁效率的理论中，估计由光线散射强烈相互作用引起的量子效应（HLBL）估计与当前理论值和实验测量之间看到的偏差大约相同。为了定量确定此HLBL，必须通过晶格QCD模拟来计算强相互作用非扰动量子力学（QCD）。研究小组已经计算并分析了使用与夸克部分相同的晶格获得的若子颗粒和光子零件。今年，使用hlbl的muon和光子部分的无限体积的表面公式进行了模拟。在计算断开的Feynman图的贡献时，使用新功能来采样电磁相互作用在夸克一侧的位置，以改善统计误差。由于无法获得由64x64x4x128点组成的晶格进行新计算的资源，因此该分析基于最高48x48x48x96的数据。获得的结果与使用MUON颗粒和有限体积的光子部分的计算结果一致，以及另一个研究组于去年发布的结果。结果于2023年4月宣布。可以将Electroweak-Hadron的贡献解析为量规垂直和水平模式。已经为垂直模式设计了一种新的计算方法。具体而言，我们成功地获得了一个可计算的表表达式，作为模拟包含伪量表运算符的相关函数所需的MUON颗粒，光子和Z-boson零件。以前，正在模拟包含轴向矢量电流的相关函数，而Lepton回路的贡献被异常所抵消，然后获得连续限制，但是新方法只能通过Quark的贡献来实现连续极限。