Revised $α^4$ term of lepton $g-2$ from the Feynman diagrams containing an internal light-by-light scattering subdiagram
本文用一种独立于以前方法的方法重新计算了由18个规范不变费曼图组成的一组内部含有光-光散射子图的$α^4$对轻子$g-2$的贡献。两种方法的比较揭示了第一个版本中的程序错误。修正这个误差后，这18张图对电子和μ子$g-2$的贡献分别为-0.990 72（10）$(α/π)^4$和-4.432 43（58）$(α/π)^4$。修正并不足以影响μ介子$g-2$的理论和实验之间的比较，但它确实改变了精细结构常数$α^{-1}$的推断值6 ppb。
2002-11-29 hep-ph
Automated Calculation Scheme for alpha^n Contributions of QED to Lepton g-2: Generating Renormalized Amplitudes for Diagrams without Lepton Loops
在12672个对十阶电子异常磁矩有贡献的费曼图中，6354个是没有轻子环的图，即，淬火型的。由于这些图的重正化结构非常复杂，不可避免地需要一些自动化方案来计算它们。我们开发了一种算法，写下这些图的数值计算的FORTRAN程序，其中必要的counterterms减去紫外subdivergence产生根据齐默尔曼的森林公式。到目前为止，我们已经粗略地计算了2232个只需要顶点重整化的十阶顶点图的积分。剩下的4122张图，其中有紫外发散自能子图和红外发散子图，正在通过给光子小质量λ来控制红外问题来评估。
2005-12-22 hep-ph hep-th
Tenth-Order Electron Anomalous Magnetic Moment --- Contribution of Diagrams without Closed Lepton Loops
本文详细地叙述了由6354个无轻子闭合圈的十阶费曼图组成的规范不变集（称为集V）所引起的电子反常磁矩a_e的计算。由蒙特卡罗积分程序VEGAS计算出的V组图之和的最新值为8.726（336）（α/π）^[5]，取代了2012年报告的非常初步的值。将它与先前发表的6318个十阶图相结合，我们得到7.795（336）（α/π）^[5]作为完整的质量无关十阶项。与改进的八阶项值一起，得到a_e（理论）= 1159652181.643（25）（23）（16）（763）\times 10^{-12}，其中前三个不确定度分别来自八阶项、十阶项、强子项和弱电项。第四个也是最大的不确定度来自α^{-1}=137.035 999 049（90），这是从铷反冲测量中得出的精细结构常数。因此，a_e（实验）- a_e（理论）= -0.91（0.82）\times 10^{-12}。假设标准模型成立，我们得到精细结构常数α^{-1}（a_e）=137.035 999 1570（29）（27）（18）（331），其中不确定度来自八阶项、十阶项、强子项和电弱项以及a_e的测量。这是目前可用的最精确的α值，并对标准模型之外的可能理论提供了严格的约束。
2015-03-11 hep-ph
Proper Eighth-Order Vacuum-Polarization Function and its Contribution to the Tenth-Order Lepton g-2
本文报道了由105个八阶费曼图组成的真空极化函数的费曼图参量表示及其对十阶轻子反常磁矩规范不变集的贡献。这一套的数值评估进行使用FORTRAN代码生成的自动代码生成系统gencodevpN专门为此目的而开发。包含电子环的图对电子g-2的贡献为0.017 47（11）（α/π）^[5]。包含μ介子环的图的贡献为0.000 001 67（3）（α/π）^[5]。目前τ轻子圈的贡献可以忽略不计。所有这些项之和为0.017 47（11）（α/π）^[5]。包含电子环的图对μ介子g-2的贡献为0.087 1（59）（α/π）^[5]。τ-轻子环的能量为0.000 237（1）（α/π）^[5]。对a_mu的总贡献，即这些项与质量无关项之和，为0.104 8（59）（α/π）^[5]。
2011-02-09 hep-ph
Automated Calculation Scheme for alpha^n Contributions of QED to Lepton g-2: New Treatment of Infrared Divergence for Diagrams without Lepton Loops
我们发展了一种有效的算法，用于扣除在计算轻子（g-2）反常磁矩的QED修正时产生的红外发散。通过将这种新的算法，我们已经扩展了自动代码生成系统以前开发的处理图没有内部轻子环（称为q型），产生收敛积分时，应用于图只有紫外线发散子图的顶点类型。新系统产生有限积分的所有q型图，包括那些包含自能子图，从而表现出红外发散行为。到目前为止，我们已经验证了六阶和八阶情况下的系统。我们现在正在评估6354个q型顶点图，它们对十阶轻子g-2有贡献。
2007-09-11 hep-ph hep-th
Tenth-Order QED Lepton Anomalous Magnetic Moment --- Eighth-Order Vertices Containing a Second-Order Vacuum Polarization
本文报道了在518个八阶四光子交换型费曼图中插入一个二阶轻子真空极化环得到的2072个费曼图的规范不变集合（称为集合IV）中，计算十阶QED对轻子g-2的贡献。数值计算采用自适应迭代Monte-Carlo积分程序vegas，并使用自动代码生成算法gencodeN编写的Fortran代码。一些数值结果证实了与相应的积分值，以前已经获得了不同的方法进行比较。第IV组对电子g-2的质量无关贡献的结果是$-7.7296 (48) (α/π)^5$。由于μ子环的存在，对电子g-2也有一个小的质量依赖性贡献：$-0.01136 (7) (α/π)^5$。τ轻子环的贡献是$-0.0000937(104)(α/π)^5$。所有这些对电子g-2的贡献之和是$-7.7407(49) (α/π)^5$。同样的一组图使我们能够评估电子环、μ子环和τ轻子环对μ子g-2的贡献。它们相加为$-46.95 (17) (α/π)^5$。
2011-10-13 hep-ph
Automated Calculation Scheme for alpha^n Contributions of QED to Lepton g-2
本文报道一种用数值方法计算QED扰动对带电轻子反常磁矩的高阶项的自动方法。我们将这种方法应用于十阶校正由于一个特定的子集的费曼图，其中没有虚拟轻子环。这组图的独特之处在于，它的数量随着阶数的增加而阶乘地增长，并且每个图都包含相当大量的减法项，这些减法项将沿着重整化过程进行处理。因此，长期以来一直需要一些自动化方案来正确评估这类图。我们开发了一种快速算法和一种实现，它自动化必要的步骤，从每个费曼图的代表生成的数值积分的FORTRAN代码。目前正在评估这些十阶图。
2006-02-13 hep-ph
Analytical calculations of the tenth order QED radiative corrections to lepton anomalies within the Mellin-Barnes representation
本文基于Mellin-Barnes表示，首次推导出由四轻子回路真空极化插入图贡献的轻子反常磁矩十阶QED辐射修正的精确解析表达式，并验证了其在全质量比区间内的数值与渐近展开结果。
2023-10-18 hep-ph hep-th
A Flexible Divergence Elimination Method for Calculating Lepton Magnetic Moments in Quantum Electrodynamics
为了精确计算轻子反常磁矩（AMM），需要对量子电动力学（QED）费曼图进行五圈的计算。紫外（UV），红外（IR）和混合发散在相应的积分的复杂结构，使得它很难计算这些高阶的贡献在合理的计算机时间框架。我们证明了一种方法，消除了所有的发散点的费曼参数空间（积分前），并具有灵活性，可用于提高精度的数值积分。这种灵活性在计算带有电子环的费曼图对μ子AMM的贡献时尤为实际。3-给出了单回路和四回路的数值试验结果。减法程序是基于森林公式与线性算子适用于UV发散子图的费曼振幅。它类似于BPHZ;不同之处在于使用的线性算子和组合它们的方式。它等价于图求和后的壳层重整化：不需要剩余重整化。
2022-02-08 hep-ph
A Way of Fast Calculating Lepton Magnetic Moments in Quantum Electrodynamics
提出了费曼参数积分中散度减的一种新方法。该方法适用于计算量子电动力学（QED）中的轻子反常磁矩（AMM）。减法程序消除了所有的发散前的整合，并导致有限的费曼图费曼图参数积分。它是基于森林公式与线性算子适用于费曼振幅的紫外发散子图。该公式类似于BPHZ;不同之处仅在于所使用的线性算子以及组合它们的方式。减法从一开始就等价于壳层重整化：为了得到最终结果，我们只需将减法后所有费曼图的贡献相加。所开发的方法是作者在2016年提出的方法的改进。该修正是专门设计用于计算依赖于粒子质量关系的贡献。与原公式相比，新公式不含冗余项，具有一定的灵活性，可用于提高计算精度。数值试验结果提出了四个循环。
2021-11-16 hep-ph
Eighth-Order Vacuum-Polarization Function Formed by Two Light-by-Light-Scattering Diagrams and its Contribution to the Tenth-Order Electron g-2
本文计算了六个十阶费曼图对电子反常磁矩的贡献，这些费曼图包含由三个光子连接的两个光-光散射图所形成的八阶真空极化函数。积分由两种不同的方法构造。在第一种方法中，减计数器项用于处理紫外（UV）奇异性以及规范不变性的要求。在第二种方法中，Ward-Takahashi恒等式应用于逐光散射振幅以消除UV奇异性。数值计算结果表明，这两种方法在数值不确定性范围内是一致的。将这两个结果统计地结合起来，再加上μ子和/或τ轻子的小贡献，我们得到了$ 0.000 399 9 (18) (α/π)^5$ .我们还评估了贡献的μ子$g-2$从同一组图，并发现$ -1.263 44 (14) (α/π)^5$。
2008-06-26 hep-ph
Revised and Improved Value of the QED Tenth-Order Electron Anomalous Magnetic Moment
为了改进电子反常磁矩$a_e$的理论预言，我们对集合V的389个积分进行了新的数值计算，它们代表了6，354个没有轻子环的费曼顶点图。在这项工作中，我们发现，一个积分，称为$X024$，是一个错误的值，在以前的计算，由于不正确的分配的积分变量。该误差的校正导致$-1.25$向集合V贡献的移位，并且因此向十阶泛函数（即，质量无关）项$ A_1^{(10)}$。所有其他388个积分的先前评估没有错误，并且与新的评估一致。结合新的和旧的（不包括$X024$）的计算统计，我们得到$7.606~(192) (α/π)^5$作为集V的贡献的最佳估计。考虑到费米子环图的贡献，改进后的十阶普适项变为$A_1^{(10)}=6.678~(192)$。加入强子和电弱贡献导致理论预测$a_e (\text{theory}) =1~159~652~182.032~(720)\times 10^{-12}$。从这个和$a_e$的最佳测量，我们得到逆精细结构常数$α^{-1}(a_e) = 137.035~999~1491~(331)$。μ子反常磁矩的理论预测也受到QED贡献的更新和$α$新值的影响，但偏移量远小于理论不确定度。
2018-01-12 hep-ph
Analytical eighth-order light-by-light QED contributions from leptons with heavier masses to the anomalous magnetic moment of electron
评述了最近八阶和十阶QED对电子反常磁矩贡献的数值计算结果的重要意义。数值计算结果的正确性得到了支持，证明了它们与QED对$a_e$贡献的新解析表达式的一致性。在μ子反常磁矩的贡献依赖于八阶质量的情况下，证明了类似结果的一致性。
2012-05-28 hep-ph
Muon Anomaly from Lepton Vacuum Polarization and The Mellin--Barnes Representation
我们评估，分析，一类特定的八阶和十阶QED贡献的异常磁矩的μ子。它们是由费曼图产生的，涉及轻子$l=e,μ$和$τ$的最低阶真空极化插入。结果以质量比$m_e/m_μ$和$m_μ/m_τ$的解析展开形式给出。我们计算尽可能多的条款所需的误差，目前的实验不确定性的轻子质量。我们展示了如何梅林-巴恩斯积分表示的费曼参数积分允许一个简单的分析评估尽可能多的条款，希望在这些扩展和它的基本代数结构如何推广标准的重整化群属性。我们还讨论了这种技术的推广的情况下，两个独立的质量比出现。与以前的数值和分析评价文献中，每当相关的比较，也。
2008-04-04 hep-ph
Muon-to-Electron Conversion in Mirror Fermion Model with Electroweak Scale Non-Sterile Right-handed Neutrinos
在一类镜像费米子模型下研究了铝、钛和金等核中μ子到电子的转换。在零动量转移和大镜轻子质量的极限下，我们导出了一个简单的公式，把μ子到电子的转化率与在壳层上的辐射衰变率联系起来。（SINDRUM II）和预计敏感性（Mu2e，彗星和棱镜）的μ子到-利用各种核中的电子转换率和MEG对μ子辐射衰变为电子的速率的最新极限，对参数空间进行了约束，模型根据不同实验中使用的核目标，对于100至800 GeV范围内的镜像轻子质量，在不久的将来可以探测的新汤川耦合的灵敏度在十分之一至十万分之一的范围内，这取决于模型中的混合场景。
2017-01-06 hep-ph
Radiative QED corrections to the lepton anomaly from four-loop vacuum polarization insertions with three identical leptons
本研究针对含三个全同轻子的四圈真空极化插入类费曼图，采用色散关系与Mellin-Barnes变换方法，推导轻子反常的十阶QED辐射修正解析表达式，并分析其渐近行为与已有结果对比。
2024-06-24 hep-ph hep-th
Calculating the hadronic vacuum polarization and leading hadronic contribution to the muon anomalous magnetic moment with improved staggered quarks
本文用改进的交错费米子2+1方法计算了强子真空极化和最低阶强子对μ子反常磁矩a μ=（g-2）/2的贡献。精确地拟合真空极化的低q ^2区域对于精确地提取μ介子g-2是必要的。为了获得这种拟合，我们使用交错手征微扰理论，包括作为共振的矢量粒子，并比较这些多项式拟合的晶格数据。我们讨论了拟合结果和相关的系统不确定性，特别注意的π介子和矢量介子的相对贡献。使用单个晶格间距系综（a=0.086 fm），轻夸克质量小到大约是奇夸克质量的十分之一，体积大到（3.4 fm）^3，我们发现a_μ^{HLO} =（713 \pm 15）\times 10^{-10}和（748 \pm 21）\times 10^{-10}其中误差仅为统计误差，两个值分别对应于轻夸克质量的线性外推和二次外推。考虑到本研究中没有消除系统的不确定性，我们认为这与目前使用实验截面计算的e^+e^-湮灭为强子的最佳结果692.4是一致的。（5.9）（2.4）\times 10^{-10}，包括τ轻子到强子的实验衰变率，711.0（5.0）（0.8）（2.8）\times 10^{-10}。我们讨论了几种方法来改善目前的晶格计算。
2007-06-15 hep-lat hep-ph
