Quark and gluon entanglement in the proton based on a light-front Hamiltonian
本研究利用光前量子化方法计算质子内部分子纠缠，发现动力学胶子增强纠缠，并可通过测量螺旋度分布实验验证。
2024-12-16 hep-ph quant-ph
Baryon Self-Energy With QQQ Bethe-Salpeter Dynamics In The Non-Perturbative QCD Regime: n-p Mass Difference
本文采用一种qqq BSE方法，通过夸克圈积分计算重子自能，该方法基于当前u，d夸克在其{ \it非微扰}区域中通过胶子交换传播子相互作用的4-费米子拉格朗日量的DB × S.为此，重子qqq顶点函数推导下协变瞬时性Ancillary（CIA），使用格林函数技术。这是在3D核支持下的各个BS波函数的精确3D-4D互连上的早期q{ \bar q}（2体）结果的3体扩展，预先校准到q{ \bar q}和qqq谱加上其他可观测量。中子（n）-质子（p）质量差的夸克环积分得到以下贡献：i）d-u质量差（4 MeV）引起的强SU（2）效应; ii）e.m.各自的夸克电荷的影响。由此产生的n-p差主要来自d-u效应（+1.71 Mev），这是轻微的抵消由e.m.效应（-0.44），受规范修正。为此，QED规范修正的一般方法的任意动量相关的顶点函数的概述，并在比例的基础上，从（两体）K介子的情况下，净n-p差工程略高于1兆电子伏。并与QCD求和规则的结果作了比较。
1999-06-08 hep-ph
Transverse structure of the proton beyond leading twist: A light-front Hamiltonian approach
本研究在基矢光前量子化框架下探究质子扭度-3横动量依赖部分子分布函数，将其分解为扭度-2与纯扭度-3项，揭示了WW近似常忽略的夸克-夸克-胶子关联及福克扇区间干涉效应。
2025-01-21 hep-ph hep-th
Quark motional effects on the interquark potential in baryons
在非相对论势模型下研究了重-重-轻夸克（$QQq$）系统，研究了重子中夸克运动对两夸克间势的影响。我们采用格点量子色动力学第一性原理计算得到的静态三夸克势的哈密顿量，而不是普通夸克模型中的两体力。利用离散空间中的重整化群启发变分方法，计算了$QQq$系统的基态能量和光夸克的空间分布。我们发现，两个重夸克之间的有效弦张力减少相比，静态的三夸克的情况下。这种有效弦张力的减小源于夸克间距与通量管长度之间的几何差异，并被证明是重子的普遍性质。
2008-02-01 hep-ph
Three-Quark Bethe-Salpeter Vertex Function Under Pairwise Gluon-Exchange-Like Interaction : Application to n-p Mass Difference
本文采用一种基于当前u，d夸克的4-费米子拉氏量的qqq BSE方法，通过该方法构造了一个相对论性的qqq-波函数.手征不变性是由胶子传播子在红外区的矢量特性保证的，而“组成”质量是由标准DBχ产生的动态质量函数的低动量极限。协变瞬时性分析（CIA）给出了一个精确的3D简化的重子光谱的BSE，而重建的4D形式识别重子夸克顶点函数通过由CIA结构提供的反转步骤重建。它被用于中子-质子质量差的夸克环积分，该中子-质子质量差的贡献来自两个来源：i）由$u-d$质量差（4 MeV）产生的强SU（2）效应; ii）e.m.各自的夸克电荷的影响。由此产生的n-p差为1.28 MeV（与1.29 expt），只有两个自由参数表征胶子传播子的红外结构，通过一个共同的介子和重子谱加上其他几个可观察到的振幅进行预校准。(PACS：11.10 st ; 12.35 Ht ; 12.70 + q）
1997-07-29 hep-ph
Quark and gluon entanglement in the proton on the light cone at intermediate $x$
在具有$N_c$颜色的QCD中，质子的反对称价夸克色空间单重态$\sim ε_{i_1\cdots i_{N_c}} |i_1,\cdots, i_{N_c}\rangle$对应于单色自由度的约化密度矩阵$ρ_{ij}=(1/N_c) δ_{ij}$。它的简并谱、$λ_i=1/N_c$、纯度$\mathrm{tr}~ρ^2 = 1/N_c$和von~Neumann熵$S_\mathrm{vN}=\log(N_c)$都表明了最大的色纠缠。另一方面，对于$N_c\to\infty$，质子的空间波函数分解为由平均场（E. Witten，Nucl.Phys.B160（1979）p.57），其中没有空间自由度的纠缠。在$N_c=3$上，使用Brodsky和Schlumpf的简单三夸克模型光阵面波函数进行了模型计算，预测了空间自由度的百分比能级纠缠。利用光锥微扰理论，我们还导出了四部分子$|qqqg\rangle$ Fock态的密度矩阵。通过对夸克的追踪，我们构造了胶子自由度的约化密度矩阵，它对胶子与源的纠缠进行了编码。我们的表达式提供了密度矩阵的依赖性软截止$x$胶子光锥动量，共线和紫外监管机构。在简单近似下得到的数值结果表明，胶子（含$x_g < \langle x_q\rangle$）的纠缠比夸克在三夸克Fock态的纠缠强。
2022-04-26 hep-ph
Visualization of internal forces inside the proton in a classical relativistic model
研究了有限尺寸稳定粒子的经典模型。可以选择模型参数，使得所描述的粒子具有质子的质量和半径。使用能量动量张量（EMT），我们展示了长程力的存在如何改变了短程系统中一些理所当然的概念。我们将注意力集中在D项形状因子上。重要的结论是，当存在长程力时，可能需要更仔细地定义D项。
2022-06-16 hep-ph
The Lamb Shift and Ultra High Energy Cosmic Rays
通过与兰姆位移的类比，研究了真空中质子电场与虚粒子相互作用的真空效应。我们发现一种可能的量子不稳定性是由外力触发的，质子的电场与虚粒子相互作用自发地产生一个量子力，该量子力反作用于质子，作用方向与外力的方向一致。这种量子诱导力通过从真空中获得零点能量（~10 ^{-5} eV/cm）来加速质子逃逸。这种效应可能解释了10 ^{20} eV以上的超高能宇宙线（UHECR）事件的神秘起源和光谱，并解释了为什么GZK截止不存在的谜团。这些事件的候选者可能是来自早期宇宙的初级质子。
2003-05-19 hep-ph
Stability of Proton and Maximally Symmetric Minimal Unification Model for Basic Forces and Building Blocks of Matter
假定:“构成物质的基本组元的所有独立自由度都应同等对待并由一个可能的最大对称性相联系”,我们得到了一个4维时空的统一模型。在这个模型中，基本的构建模块是在规范对称性为$G = SO(1,3)\times SU(32)\times U(1)_A \times SU(3)_F$的14维量子时空的旋量表示中的马约拉纳费米子。这一模型中除了标准模型中的基本粒子外,还包含了它们的镜像粒子,从而会导致新物理的出现。这使得我们可以探讨一些基本问题,如:为什么我们生活的时空是4维的?为什么现实世界中宇称是不守恒的?质子的稳定性如何?
2007-01-17 hep-ph
Light scalars coupled to photons and non-newtonian forces
与两个光子耦合的粒子$ϕ$也通过环与带电粒子（如质子）耦合。如果粒子是光标量，这种与质子的感应耦合导致非牛顿力。我们表明，实验上的异国情调，第五类力的约束导致严格的约束$ϕγγ$耦合。
2006-11-28 hep-ph
The Proton Radius Puzzle
2010年，首次从μ子氢（μ子和质子的结合态）中提取出质子电荷半径。所获得的值与常规氢提取相差五个标准偏差。从表面上看，这可能表明自然界中有一种新的力与μ子耦合，而不是与电子耦合。这也迫使我们重新审视我们对质子结构的理解。在这里，我描述了一个正在进行的理论研究工作，旨在解决这个“质子半径之谜”。特别是，我将提出新的有效场理论工具，寻求直接连接μ子氢和μ子质子散射的发展。
2019-09-26 hep-ph
Interference pattern of the Coulomb and the strong Van der Waals forces in p-p scattering
为了证实核子-核子相互作用中的强范德华力，提出了精确测量低能质子-质子散射截面角分布的方法。利用对p-p散射S波相移数据分析得到的长程相互作用谱，预测了由库仑排斥力和强范德华吸引力引起的特征干涉图样。该模式在$theta_{c.m.}=14^{\circ}$处有一个倾角，深度约为1%。
2000-06-28 hep-ph
Gravitational form factors and mechanical properties of proton in a light-front quark-diquark model
我们获得了引力形状因子（GFF）并研究了它们在描述力学性质方面的应用，即，用软壁AdS/QCD方法建立了一个光锋夸克-双夸克模型，计算了质子内部的压力、剪切力和力学半径的分布。GFF、$A(Q^2)$和$B(Q^2)$与格点QCD一致，而$D$项形状因子的定性行为与JLab的深虚康普顿散射（DVCS）实验、格点量子色动力学以及不同唯象模型的预言一致.压力和剪力分布也与不同模型的结果一致。
2020-12-25 hep-ph
Investigations on the flavor-dependent axial charges of the octet baryons
在推广的手征组分夸克模型中，考虑了重子中所有可能的紧致五夸克Fock分量$qqq(q\bar{q}) (q=u, d, s)$，研究了基态八重态重子的轴电荷.重子中三夸克和五夸克成分之间的跃迁耦合假定是通过$^{3}P_{0}$机制进行的，它能很好地再现质子中的海不对称性。数值计算结果与其它理论方法的预测结果是一致的。结果表明，八重态重子的单重态轴向荷落在本模型的$0.45-0.75$范围内，它表明重子的总自旋是由夸克的自旋引起的。这与格点量子色动力学和手征微扰理论的预言是一致的。有趣的是，在$Λ$重子中，轻夸克的自旋$Δu$和$Δd$都是很小的负值，这在传统的三夸克模型中完全消失了.
2022-05-28 hep-ph
Determination of shear forces inside the proton
我们报告的剪切力夸克内的质子从实验数据的第一次测定深虚康普顿散射。大约40 MeV/fm的最大剪切力发生在距离质子中心0.6 fm附近，表明约束力可能最强。在地球表面的宏观尺度上，这个力相当于大约650公斤质量的重量。质子的剪切力在离中心r = 0.45 fm处反向。
2021-04-09 hep-ex hep-lat hep-ph
The Dynamics of Particle-Particle Correlations and the Ridge Effect in Proton-Proton Collisions
本研究首次利用动量空间蒙特卡洛代码中的BFKL动力学计算质子-质子碰撞的末态关联，探究高能QCD动力学对长程快度关联和脊效应的贡献。
2024-08-31 hep-ph
Gravitational Form Factors and Mechanical Properties of Quarks in Protons: A Basis Light-Front Quantization Approach
本研究采用基光前量子化方法计算质子中夸克的引力形状因子，并分析其压力、剪切力分布及力学半径，结果与格点QCD及实验数据吻合良好。
2024-03-18 hep-ph
Vector-Like Quarks and Leptons, SU(5) $\otimes$ SU(5) Grand Unification, and Proton Decay
SU（5）$\otimes$ SU（5）为自然界中存在矢量类夸克和轻子的费米子和规范力提供了一个最小的大统一方案。我们探讨这种类型的非超对称模型中的规范耦合统一，并研究其对质子衰变的影响。从耦合统一中产生的矢量夸克和中间尺度的性质在抑制质子衰变中起着核心作用。我们发现，在这个模型中，熟悉的衰变模式$p \to e^+ π^0$可能有一个部分的寿命范围内目前计划的实验。
2016-11-16 hep-ph
New Exclusion Limits on Dark Gauge Forces from Proton Bremsstrahlung in Beam-Dump Data
我们重新分析发表的质子束流转储数据在U 70加速器在IHEP谢尔普霍夫与$ν$量热计I实验在1989年设置暗规范力的质量耦合限制。相应的数据已被用于轴子和轻希格斯粒子搜索参考文献。之前是\cite{Blumlein:1990ay,Blumlein:1991xh}。最近，考虑到$π^0$ -衰变\cite{Blumlein:2011mv}产生的暗光子，已经从这个数据集导出了暗规范力的极限。在这里，我们确定了扩展的质量和耦合排斥边界的暗规范玻色子范围内的质量$m_{γ'}$为624兆电子伏的混合物参数$\varepsilon \simeq 10^{-6}$考虑高能量韧致辐射的$U$玻色子关闭初始质子束和不同的检测机制。
2013-11-15 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
The pressure distribution and shear forces inside the proton
使用晶格量子色动力学（LQCD）计算的能量动量张量的质子内部的压力和剪切力的分布进行了研究，允许第一个模型独立的质子结构的这些基本方面的确定。这是通过结合最近的LQCD结果的胶子贡献的能量动量张量与早期计算的夸克的贡献。还讨论了LQCD计算在探索和补充最近从深度虚拟康普顿散射实验中提取质子压力分布的假设中的实用性。在此基础上，研究了在托马斯·杰斐逊国家加速器装置和未来的电子离子对撞机上进行的旨在更精确地确定压力和剪切分布的实验的目标运动学。
2021-04-14 hep-lat hep-ph nucl-th
Flavor decomposition of the gravitational form factors and mechanical structure of the proton
Inha University（仁荷大学）；École polytechnique, Institut Polytechnique de Paris（巴黎综合理工学院，巴黎理工学院）
在 chiral quark-soliton 模型框架下，从 QCD 瞬子真空导出的能量动量张量算符出发，经扭度投影分离出扭度 -4 算符的\(\overline{c}\)形状因子，给出质子味分解的质量、自旋等分布及形状因子，探讨其力学稳定性。
2026-08-11 hep-ph
Muonic hydrogen and MeV forces
我们探讨了一种新的μ子和质子之间的相互作用是负责质子半径的CODATA值和从测量μ子氢的兰姆位移推导出的值之间的差异的可能性。我们发现，一个新的力载体与大约兆电子伏的质量可以解释所观察到的能量转移，以及在μ子异常磁矩的差异。然而，在其他系统中的测量限制了相对于μ子和质子的耦合来抑制对电子和中子的耦合，这从理论的角度来看似乎是具有挑战性的。然而，人们可以在假设新粒子主要与μ子和质子耦合的情况下，预测μ子氘、μ子氦和真μ子的能量变化。
2010-11-22 hep-ph physics.atom-ph
Transverse force distributions in the proton from lattice QCD
针对极化深度非弹性散射中单自旋不对称性的夸克层面理解问题，本文通过格点QCD计算质子中被撞击夸克所受色-洛伦兹力的空间分布，确定了自旋无关禁闭力及约3 GeV/fm的自旋相关局域力分布，为Sivers不对称性提供互补图像。
2025-02-14 hep-lat hep-ph nucl-th
Transverse force tomography inside a proton from Basis Light-front Quantization
Institute of Modern Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院近代物理研究所）；School of Nuclear Science and Technology, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学技术大学核科学与技术学院）
研究通过轻前端波函数探讨横向极化质子内部的横向力，揭示其与Sivers不对称性的关系，并在正向极限下提取扭力-3减少矩阵元。
2026-10-14 hep-ph hep-th
Energy-momentum tensor form factor D(t) of proton and neutron
University of Connecticut（康涅狄格大学）
本文基于残余核力构建质子中子模型，解释电磁质量差并复现晶格数据，表明在低能区质子中子D(t)形式因子几乎无法区分。
2026-03-13 hep-ph nucl-th
Transverse force distributions in the proton from lattice QCD
基于格点 QCD 计算，研究了质子中作用于被击中夸克的色-洛伦兹力横向空间分布，揭示了自旋无关与自旋相关的力分布，为 Sivers 不对称性提供了新视角。
2025-02-01 hep-lat hep-ph nucl-th
Breaking up the Proton: An Affair with Dark Forces
质子对$e^{\pm}$的深度非弹性散射对“暗光子”交换的贡献很敏感。利用HERA数据拟合HERA的部分子分布函数，我们得到了超荷与暗光子之间动力学混合的模型无关的束缚$ε\lesssim 0.02$，暗光子质量为$\lesssim 10$ GeV。这稍微改善了从电弱精密可观测量得到的界限。对于更高的质量，极限单调减弱;对于$5$ TeV的暗光子质量，极限为$ε\lesssim 1$。利用PDF求和规则，我们证明了暗光子的影响不能（平凡地）被吸收到重新拟合的PDF中，实际上会导致非DGSTAR（Bjorken $x_{\rm B}$ -独立的）缩放违规，这可能会提供数据中的吸烟枪。拟议的$e^\pm p$对撞机运行在$\sqrt{s} = 1.3$ TeV，LHeC，预计将积累$10^3$倍的HERA的光度，提供了实质性的改善，在探测暗光子的影响：$ε$的灵敏度远低于电弱精密数据探测几乎在整个暗光子质量范围内是可能的，以及能够探测到更高的暗光子质量，高达$100$ TeV。
2020-07-30 hep-ex hep-ph
New Parity-Violating Muonic Forces
最近从电子-质子与μ子-质子系统中提取的质子电荷半径测量值之间的差异暗示了一种区分轻子种类的新力量。我们确定了一类模型与规范右手μ介子数，其中包含新的矢量和标量力载体在100兆电子伏的规模或更轻，这是一致的意见。这种力会导致低能μ子在原子核上散射的宇称违反不对称性增强几个数量级。这种不对称性的相对较大的尺寸O（10^{-4}），为用现有的低能μ子束在中性电流中进行宇称破坏的新测试开辟了可能性。
2011-03-03 hep-ex hep-ph nucl-ex
Proton Mass, Topology Change and Tensor Forces in Compressed Baryonic Matter
这是我在韩国物理学会会议（2012年4月26日，韩国大田）和第四届亚洲三角重离子会议（ATHIC）（2012年11月14日，韩国釜山）上的演讲摘要。它们是基于汉阳大学在世界一流大学III计划中所做的一系列工作，主题是“从致密物质到致密恒星”。“该计划的构想和执行是为了了解高度压缩的重子物质，以期待即将到来的RIB机器“RAON”，这是在韩国基础科学研究所（IBS）的建设。所处理的问题包括质子质量的起源、重子物质的拓扑结构、手征对称性和共形对称性、核物质和致密丰中子物质的初始轨道以及中子星的最大质量。获得的结果是新的和有趣的，可能会对在加速器“RAON”，FAIR等和致密星中探测的致密物质的新结构产生影响。
2013-01-01 astro-ph.SR hep-ph nucl-th
Revisiting Quark Confinement in the Proton through the Force on Quarks
Frontiers Science Center for Rare Isotopes, and School of Nuclear Science and Technology, Lanzhou University（兰州大学核科学与技术学院、稀有同位素前沿科学中心）
研究通过结合光锥QCD求和规则结果改进对质子中夸克禁闭的分析，将夸克力重建设为正则化反问题，减少模型依赖，提供互补确定方法，且未来改进输入可降不确定性。
2026-07-27 hep-ex hep-lat hep-ph
Mechanical properties of proton using flavor-decomposed gravitational form factors
本文利用光锥QCD求和规则提取质子的味分解引力形状因子，揭示了上夸克在守恒形状因子及能量与剪切力分布中贡献大于下夸克，并确定了质子的质量与力学半径。
2025-08-10 hep-ex hep-lat hep-ph
Present status of the long range component of the nuclear force
为了解决核力是否包含长程分量这一根本问题，分析了质子-质子散射的S波振幅，寻找与长程力对应的$ν=0$处的额外奇点.为了便于搜索，一个函数，这是自由的奇性附近的$ν=0$时，所有的相互作用是短程的，被构造。从相移数据计算这样一个函数揭示了一个尖锐的尖点在$ν=0$在矛盾的核力的介子理论。在$ν=0$处的额外奇点的类型接近于在强范德华相互作用情况下的预期。讨论了核力中长程力的物理意义。本文还提出了直接证实强长程相互作用的低能p-p实验，预言了库仑力和范德华力的特征干涉模式。
2000-04-08 hep-ph nucl-th
Evidence for Quark Confinement in the Proton
Department of Physics, University of Maryland（马里兰大学物理系）；Department of Physics, University of Washington（华盛顿大学物理系）
本文通过实验数据定义和测量质子中夸克的力，发现力在广泛位置范围内具有吸引力和恒定性，为束缚现象提供直接证据，指导未来实验研究束缚机制和核质量起源。
2026-05-01 hep-ex hep-lat hep-ph
Baryonic dark forces in electron-beam fixed-target experiments
针对主要耦合夸克的 GeV 量级重子暗规范玻色子，本文结合矢量介子主导与衍射光生模型计算电子/光子—质子产生截面，并用 MCMC 拟合现有数据标定参数。
2024-01-19 hep-ex hep-ph
The Tjon Band in Nuclear Lattice Effective Field Theory
本文研究了手征有效场论中次-次-首阶以下的少体系统在核格点有效场论中的格点间距依赖性，包括所有的同位旋破缺和电磁效应、完全的2 π交换势和3核子力。我们计算了中子-质子系统和质子-质子系统的相移以及中子-中子系统的散射长度。然后，我们进行了一个完整的次-主导级计算与两个核子和三个核子力的triton和氦-4和分析他们的结合能相关。我们展示了如何通过减少晶格间距达到Tjon带，并证实了连续观察，四体力是没有必要描述轻核。
2018-03-12 hep-lat hep-ph nucl-th
Parity- and time-reversal-violating nuclear forces
原子核中的宇称违反和时间反演守恒（PVTC）力和宇称违反和时间反演违反（PVTV）力只是核子间总相互作用的一个很小的组成部分。然而，对这些微小力的研究可能会引起极大的兴趣，因为它们允许使用核系统获得基本对称性的信息。PVTC相互作用起源于核子内部夸克与核之间的弱相互作用，对PVTC效应的研究为研究夸克-夸克之间的弱相互作用打开了一扇窗口。PVTV相互作用是敏感的更奇异的相互作用在基本水平上，特别是强CP破坏标准模型拉格朗日，甚至奇异现象预测在各种超越标准模型的情况下。这些相互作用的存在可以通过研究核系统极化散射中的各种不对称性来揭示，或者通过测量核子、原子核和抗磁性原子和分子的非零永久电偶极矩来揭示。在这篇文章中，我们回顾了各种框架内的核PVTC和PVTV相互作用的推导。我们特别关注手征有效场论的应用，它允许在夸克水平上与基本相互作用有更严格的联系。我们研究了这些势引起的PVTC和PVTV效应对质子-质子散射和辐射中子-质子俘获的纵向不对称性以及氘核和三核子系统的电偶极矩等几个少核子观测量的影响。
2020-01-24 hep-ph nucl-ex nucl-th
New Exclusion Limits for Dark Gauge Forces from Beam-Dump Data
我们重新分析质子束流转储的数据在U70加速器在IHEP谢尔普霍夫与$ν$量热计我在1989年的实验设置暗规范力的质量耦合限制。相应的数据已被用于轴子和轻希格斯粒子搜索参考文献。以前我们确定了暗规范玻色子新的质量和耦合排斥边界。
2011-04-14 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
