近日,我校物理學院聯合湖南大學物理與微電子科學學院在高能物理領域國際著名期刊《Phys. Rev. D (Letter)》(中科院一區)和《Journal of High Energy Physics》(中科院一區TOP)上各發表一篇研究論文。我院青年教師柴健博士為兩篇論文的第一作者,湖南大學程山副教授為通訊作者。
作為理解強相互作用的理想探針,輕贗標量介子形狀因子的研究伴隨著量子色動力學理論(QCD)的建立與發展。對于大動量轉移的遍舉QCD過程,因子化定理實現了將完整振幅寫成硬散射函數和光錐分布振幅(LCDAs)的卷積,前者可以通過微擾理論逐階計算,后者則定義了非微擾標度上輕強子內部價夸克動量的共線分布。在具體計算中,因子化公式中的重整化能標一般選定在因子化能標上,這使得LCDAs中軟的橫向動力學往往被人為截斷。
本工作通過引入固有橫動量分布函數(iTMDs)來描述輕強子內部軟的橫向動力學,為實現遍舉QCD過程中橫向動力學的因子化提供了一個方案。結合形狀因子的高精度微擾QCD(PQCD)計算和最新的實驗測量,本工作抽取了iTMDs中的橫向參數,自洽的解釋了當前的實驗結果。對于同位旋標量的贗標介子η,η’,本工作傾向于較小混合角的ηq-ηs混合方案,另外,對ηc躍遷形狀因子的計算也支持BESIII合作組最近測量到的ηc的較大寬度。與此同時,iTMDs的引入進一步提高了PQCD方法對形狀因子的計算能力,將其運動學有效適用區間推廣到幾個GeV2,為強子結構函數的數據驅動研究提供了更多可能。

大動量轉移的遍舉QCD過程因子化示意圖
本研究成果作為高能物理理論研究的進展成果,將持續助力我校物理學院科研水平的高質量發展,提升我校在基礎物理研究領域的國際學術影響力,為推動我校“雙一流”創建作出積極貢獻。
該研究工作得到了科技部重點研發計劃項目、國家自然科學基金、河南工業大學博士基金等項目的資助。
原文鏈接:Shedding light on the intrinsic transversal momentum distributions of pions and kaons
Form factors oflight pseudoscalarmesons from the perturbative OCD approach