格子QCDによるK中間子のCP非保存の研究

利用晶格QCD研究Kaons的CP不守恒

基本信息

批准号：
12014202
负责人：
青木慎也
金额：
$ 0.9万
依托单位：
University of Tsukuba
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
财政年份：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

素粒子の標準模型において小林-益川行列の決定は重要であり、現在も多くの理論的計算、精密測定実験が行われている。クォーク3世代の場合、小林-益川行列によってCPの破れを引き起こすことが可能で、実際、K中間子においては間接的なCP非保存が確立している。最近の実験では、直接的なCP非保存を示す量がゼロでないことが報告されている。観測されたCP非保存から小林-益川行列要素の値を決定するには、K中間子の弱電磁行列要素を強い相互作用の効果を定量的に取り入れ非摂動的に計算しなくてはならない。本研究では、格子QCDの数値計算の方法を用いて、K中間子の間接、直接のCP非保存の関係する弱電磁行列要素を計算した。このような計算ではQCDの持つカイラル対称性が重要になるので、それを保った計算をすることが望ましいが、今までは格子フェルミオンの定式化の困難のために難しかった。最近提唱されたドメインウォール・フェルミオンを用いることでこの困難を回避した。。本研究で得られた成果は以下の通りである。1.弱電磁行列要素の計算に必要な演算子の繰り込み定数をドメイン・ウォールQCDの場合の摂動計算を使って組織的に計算した。2.ドメイン・ウォールQCDを使った場合のカイラル対称性の保存の様子をモンテカルロ法による数値計算によって調べた。また、摂動展開で計算した簡単な演算子に対する繰り込み定数が非摂動的な計算結果と5%程度の誤差で一致していることを示した。3.間接的なCP非保存の結果である中性K中間子の混合を決める重要なBパラメタをドメイン・ウォールQCDのクエンチ近似によるモンテカルロ法によって計算した。2つの異なった格子間隔で計算して結果がほとんど変わらないことを確認した。得られた最終結果の中心値は従来のものより誤差の範囲であるが少し小さく、統計誤差、系統誤差は格段に減少した。

Kobayashi-Masukawa基质的确定在基本粒子的标准模型中很重要，并且今天仍在进行许多理论计算和精确测量实验。在夸克一代的情况下，Kobayashi-Masukawa矩阵可能会导致CP破裂，实际上，在K-Mesons中已经建立了间接的CP不保守。最近的实验报告说，表明直接CP不保存的数量不是零。为了确定从观察到的CP的不保守的Kobayashi-Masukawa基质元素的值，必须将K-Meson弱电磁基质元素定量地纳入强相互作用的效果并计算出非扰动的效果。在这项研究中，我们使用晶格QCD的数值方法来计算K梅森的相关弱电磁矩阵元素，包括间接和直接CP-NON保存。在这样的计算中，QCD的手性对称性很重要，因此希望执行维护此水平的计算，但是到目前为止，由于制定晶格费米子的困难，这一直很困难。通过使用最近提出的域壁费米昂避免了这种困难。。从这项研究中获得的结果如下：1。在域壁QCD的情况下，使用扰动计算系统地计算了弱电磁矩阵元件所需的运算符重新归一化常数。 2。使用Monte Carlo方法通过数值计算研究了使用域壁QCD时手性对称性的保护。它还表明，通过扰动膨胀计算的简单操作器的重新规定常数与非扰动计算结果一致，误差约为5％。 3。通过蒙特卡洛方法计算中性k介子的混合，从而确定中性k介子的混合，从而导致间接CP，但使用蒙特卡洛方法计算了域壁QCD的淬灭近似。我们在两个不同的晶格间距上进行了计算，以确保结果几乎没有变化。获得的最终结果的中心值略小于常规结果，但是统计和系统的错误显着降低了。