Geometrical approach to the proton spin decomposition
本文从几何的观点详细讨论了Chen等人最近提出的质子自旋分解方法所引起的规范不变性和洛伦兹协变性问题。我们表明，这种方法的规范不变性如下从一个机制类似于著名的Stueckelberg技巧中使用的。强调洛伦兹对称性并不强迫规范势变换为洛伦兹四矢量的事实，我们证明了Chen等人的方法是洛伦兹协变的，只要使用合适的洛伦兹变换定律。本文还对质子自旋分解的研究现状进行了总结。我们认为，正在进行的辩论主要涉及的物理解释，是由于采用的图片的多元化。我们讨论这些不同的图片，并提出一个务实的观点。
2013-01-29 hep-ph nucl-th
Proton Spin Decomposition via QCD Sum Rules
本文提出基于两点函数的新方法，在旋转系中推导等价表达式，实现质子自旋的完全分解，发现夸克自旋贡献约27%，偏离非相对论模型预测。
2025-03-26 hep-ph nucl-th
Gauge-independence of gluon spin in the nucleon and its evolution
在最近的论文中，我们已经建立了核子自旋规范不变分解的存在性，其中的每一项都可以与已知的高能深度非弹性散射观测值相关。然而，胶子的内在自旋部分在量子水平上仍然存在微妙之处。事实上，有时有人声称胶子自旋的演化取决于规范的选择，它的物理解释只有在光锥规范中才有意义。在本文中，我们将明确地证明，胶子自旋算符出现在我们的分解规范独立的发展，它正确地再现了熟悉的演化方程的极化夸克和胶子分布的一阶矩的Altarelli-Parisi方法，这不能直接检查的标准运营商展开方法。
2011-08-05 hep-ph nucl-th
Revisiting the proton mass decomposition
文献中提出了质子质量的不同分解（求和规则）。它们都与量子色动力学中的能量动量张量有关。我们审查和重温这些分解，特别注意最近的事态发展与能量动量张量的重整化。还讨论了求和规则之间的联系。我们提出了数值计算结果的各种条款的质量分解到3圈的强耦合，并考虑其方案的依赖性。我们还阐述了所起的作用的痕迹异常和西格玛条款。
2020-12-28 hep-lat hep-ph nucl-th
Twist decomposition of proton structure from BFKL and BK amplitudes
在双对数极限下分析了Balitsky-Kovchegov（BK）振幅的扭转成分。在此极限下，色偶极-质子散射的BK演化等价于共线极限下Bartels顶点消失后的BFKL演化。我们进行扭曲分解的BFKL/BK振幅质子结构功能，并找到紧凑的解析表达式，提供准确的近似更高的扭曲振幅。BFKL/BK高扭振幅远小于程函饱和模型的结果。
2014-11-28 hep-ph
Proton mass decomposition: naturalness and interpretations
我讨论的范围和自然的质子质量分解（或总和规则）发表在PRL 74，1071（1995），并回答了一些批评，最近出现在文献中，特别是集中在其解释和量子异常能量的贡献。我评论所谓的框架独立或不变的质量分解的跟踪的能量动量张量。强调了通过实验测量量子反常能量的重要性。最后，指出矢量介子产生和格点量子色动力学计算得到的核子标量半径有很大的差异。
2021-03-08 hep-lat hep-ph nucl-ex
Proton mass decomposition
我们报告的质子质量分解的结果，也对相关的夸克和胶动量分数。结果是基于重叠价费米子上的四个系综的$N_f = 2+1$ π组态与三个晶格间距和体积，和几个π质量，包括物理π质量。通过单圈微扰计算和胶算符的适当归一化，我们发现$u, d,$和$s$夸克质量对质子质量的贡献为9（2）%.在$μ= 2$ GeV的$\overline{MS}$方案中，夸克能量和胶场能量分别贡献31（5）%和37（5）%.迹线异常给出了剩余的23（1）\%的贡献。在$\overline{MS}$方案中的$u,d,s$和胶动量分数与在$μ= 2$ GeV的全局分析一致。
2017-10-24 hep-lat hep-ph nucl-th
Quark spin and orbital angular momentum from proton GPDs
在量子色动力学的Nambu-Jona-Lasinio（NJL）模型中，计算了质子在有限偏斜度下的螺旋度依赖的广义部分子分布（GPD）.从这些（和以前计算的螺旋度无关的GPD），我们得到的质子的自旋分解，包括夸克的内禀自旋和轨道角动量的预测。包含多个物种的双夸克被发现有显着的影响味分解，并解决这些动态双夸克相关的内部结构证明是必不可少的质子的机械稳定性。在$Q^2=4\,$ GeV $^2$的尺度下，我们发现上夸克和下夸克携带的内禀自旋和轨道角动量分别为$S_u=0.534$、$S_d=-0.214$、$L_u=-0.189$和$L_d=0.210$，而胶子的总角动量为$J_g=0.151$。由于自旋和轨道贡献之间的抵消，下夸克几乎不携带总角动量。将这些自旋分解结果与格点量子色动力学计算结果进行了比较。
2020-05-20 hep-ph nucl-th
Proton Mass Decomposition from the QCD Energy Momentum Tensor
我们报告的质子质量分解的结果，也对相关的夸克和胶动量分数。结果是基于重叠价费米子上的四个系综的$N_f = 2+1$ π组态与三个晶格间距和三个体积，和几个π质量，包括物理π质量。在完全非微扰重整化（以及夸克和胶子的普适重整化）下，我们发现在$μ= 2$ GeV的$\overline{MS}$方案中夸克能量和胶场能量分别贡献33（4）（4）%和37（5）（4）%.根据求和规则，四分之一的迹线异常对质子质量的贡献为23（1）（1）%，而$u, d,$和$s$夸克标量凝聚的贡献为9（2）（1）%。在$\overline{MS}$方案中的$u,d,s$和胶动量分数在$μ= 2$ GeV与全球分析吻合良好。
2018-09-06 hep-lat hep-ph nucl-th
Anomalous dimension of the gauge invariant canonical decomposition for proton momentum with the background field method
用背景场方法研究了夸克和胶子能量动量张量规范不变正则分解的反常维数。特别地，研究了背景场方法与胶子扇区重整化之间的一致性。分析表明，朴素规范不变量分解的定义与背景场方法中的重整化不一致。虽然我们试图考虑一个技巧，以克服这种不一致的计算反常尺寸，规范参数的依赖仍然在最终的结果。这一结果可推广到规范不变正则自旋分解问题。
2017-02-16 hep-ph
Flavor decomposition for the proton helicity parton distribution functions
本文首次用\textit{ab initio}方法计算了质子的上、下和奇夸克螺旋度部分子分布函数。计算是在扭曲质量三叶草改进的格点量子色动力学费米子公式中进行的，使用一个具有260 MeV π介子质量的动力学上、下、奇异和粲夸克系综。晶格矩阵元素的非微扰重整化和最终结果中的$\overline{ \rm MS}$计划在2 GeV的规模。我们给出了$Δu^+(x)$和$Δd^+(x)$的结果，包括断开夸克环的贡献，以及$Δs^+(x)$。对于后者，我们实现了前所未有的精度相比，现象学的估计。
2020-09-28 hep-lat hep-ph nucl-th
Scale symmetry breaking, quantum anomalous energy and proton mass decomposition
我们研究了量子涨落在紫外尺度下对QCD中质子质量的反常尺度对称破缺效应。我们证实，一个新的贡献自然产生的质子质量的一部分，我们称之为量子反常能量（QAE）。我们讨论的QAE起源在晶格和尺寸正规化，并证明其作为一个计划和规模的独立组件的质量分解的作用。我们进一步认为QAE在质子质量中的作用类似于动力学Higgs机制，在该机制中，异常标度对称破缺场通过其真空凝聚产生质量标度，以及其对价夸克的静态和动态响应。我们证明了我们的一些点，在两个简单的，但密切相关的量子场论，即1+1维非线性西格玛模型，其中QAE是非微扰和方案无关，QED的异常能量效应是微扰计算。
2021-05-09 hep-lat hep-ph nucl-ex
Unveiling the Proton Spin Decomposition at a Future Electron-Ion Collider
我们提出了一个详细的评估如何以及未来的电子-离子对撞机可以限制螺旋部分子分布的核子，因此，揭示了质子的自旋预算中的夸克和胶子的内在自旋的作用。在这个分解中，任何剩余的不足都将对夸克和胶子的总轨道角动量的贡献提供最好的间接约束。具体来说，我们所有的研究都是在全球QCD分析的背景下进行的，基于现实的伪数据，并根据最近的数据从极化质子-质子碰撞在BNL-RHIC，提供了证据，一个显着的胶子极化在可访问的，虽然有限的范围内的动量分数。我们还提出了什么可以实现的胶子的螺旋度分布的BNL-RHIC操作结束的预测。目前和预计的不确定性的所有估计进行了强大的拉格朗日乘子技术。
2015-09-22 hep-ph
Proton mass decompositions in the NNLO QCD
Juntendo University（顺天堂大学）
本文基于量子色动力学能量动量张量的质子矩阵元，通过引力形式因子分解质子质量，探讨夸克和胶子贡献及QCD迹异常。利用NNLO量子色动力学计算引力形式因子，分析各成分的重整化尺度依赖性，并展示新的分解方法的优势。
2026-03-17 hep-ex hep-lat hep-ph
Gauge-covariant canonical formalism revisited with application to the proton spin decomposition
我们重新规范协变规范形式主义明确分离物理和规范自由度。我们特别表明，规范不变的线性和角动量算子提出的陈等人。可以一贯地从标准的程序的基础上的Noether定理。最后，我们证明了这种方法本质上是等价的规范不变的正则形式主义的基础上的狄拉克变量的概念。由于与背景场方法有许多相似之处，这里发展的形式主义也应该与广义相对论和任何度规理论有关。
2013-08-15 gr-qc hep-ph hep-th
Recent results for the proton spin decomposition from lattice QCD
质子自旋的精确分解在实验和理论上都是一个备受争议的话题。在这次演讲中，我们将报告最近的非微扰结果和正在进行的努力，探索质子自旋的格点量子色动力学。我们目前的结果，相关的广义形状因子从规范场合奏功能的物理值的π介子质量。这些广义形状因子可以用来确定夸克携带的总自旋和角动量。此外，我们目前的第一个结果，我们正在进行的努力，计算质子中的胶子的角动量。
2016-09-01 hep-lat hep-ph
Transverse Orbital Angular Momentum in the Proton
本文利用QCD运动方程与Lorentz不变性关系，提出质子夸克横向角动量的自旋—轨道分解新途径，并将轨道分量表示为$F_{12}$的$k_T$矩或$H_{2T}$、$\widetilde{E}_{2T}$。
2024-10-28 hep-ph nucl-th
Proton Gravitational Structure and Mass Decomposition on the Light Front
本文基于带 QCD 输入的光前量子化 Hamiltonian 非微扰计算质子夸克与胶子引力形状因子，确定力学半径并给出与 lattice QCD 一致的质量分解。
2025-06-09 hep-ph
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
Status on Lattice Calculations of the Proton Spin Decomposition
本文综述了质子自旋分量的晶格计算。在$\sim 0.3- 0.4$上由轴矢量流矩阵元得到的夸克自旋的晶格结果小于由组分夸克模型得到的结果。这在很大程度上是由于来自断开插入的真空极化贡献为负的事实。它与反常的沃德恒等式之间的联系得到了澄清和数值验证。这解决了“质子自旋危机”中有争议的问题。胶自旋和角动量都很大，夸克轨道角动量的贡献也很大。讨论了夸克和胶角动量的重整化、混合和正规化。如果有足够的精确度，在电子-离子对撞机设施可用时，它们可以与更精确的实验测量进行比较。
2022-04-26 hep-lat hep-ph
Exploring the proton spin structure
了解质子的自旋结构是强子物理的主要挑战之一。虽然自旋和轨道角动量的概念在非相对论量子力学的背景下非常清楚，但将这些概念推广到量子场论却遇到了严重的困难。然而，定义质子自旋的有意义的分解是可能的，这些分解（原则上）是可测量的。我们提出了一个总结的现状，包括最近的发展和未来发展的前景。
2015-04-20 hep-ph nucl-th
Proton Mass Decomposition and Hadron Cosmological Constant
格点结果的西格玛条款和整体分析的部分子动量分数被用来给夸克和胶分数的质子质量和静止能量。用能量动量张量的迹表示的质量分解是重整化群不变的。从哈密顿量和引力形状因子中得到的静止能量的分解是依赖于方案和尺度的。将能量动量张量分离成由夸克和胶部分子动量分数组成的无迹部分和迹部分具有最小的方案依赖性。我们将迹线异常$\langle H_β\rangle $的胶部分识别为来自真空中胶凝物的真空能量。从引力形状因子的度规项，这是应力-能量-动量张量的应力部分，我们发现，由$\langle H_β\rangle$主导的剩余能量的痕量部分，给出了一个{ \it常数}恢复压力，该压力平衡了来自哈密顿量的无痕部分以限制强子，很像爱因斯坦为静态宇宙引入的宇宙学常数。通过对$\langle H_β\rangle$在粲偶素中的晶格计算，我们导出了相应的弦张力，其结果与由符合粲偶素谱的Cornell势得到的弦张力吻合得很好.
2021-09-30 hep-lat hep-ph hep-th
Gauge dependence in the anomalous dimension of the gauge invariant canonical decomposition for proton momentum
用背景场方法研究了质子规范不变正则能量动量张量反常维数中的规范依赖性。简单的计算显示了问题所在，即胶子扇区中没有反项。分析表明，结果[Chen et al.，物理修订版信函103，062001（2009）]是从背景场方法导出的，我们引入了一个技巧来避免这个问题，除了胶子到胶子扇区;它是规范相关的。这种规范相关结果的可能原因来自于在更高的阶上对条件$F^{μν}_{pure}=0$的非平凡处理。这一结果表明，背景场法在高阶协变条件下的处理还需要进一步改进。特别是，我们必须关注两个检查点，规范无关性和零特征值的双维矩阵，以测试规范不变的正则能量动量张量的有效性。
2017-03-16 hep-ph
Gravitational form factors of the proton from lattice QCD
本研究利用格点QCD测定了特定运动学区域内质子引力形状因子的味分解，分解为不同夸克与胶子贡献，为质子结构可观测量的组分作用提供第一性原理约束。
2024-06-23 hep-lat hep-ph nucl-th
Complete flavor decomposition of the spin and momentum fraction of the proton using lattice QCD simulations at physical pion mass
我们评估胶子和夸克的贡献自旋的质子使用的规范配置产生的物理π质量的系综。我们计算所有的价和海夸克的贡献，以高精度。我们对夸克和胶子矩阵元进行了非微扰重整化。我们发现上夸克、下夸克、奇异夸克和粲夸克对质子内禀自旋的贡献为$\frac{1}{2}\sum_{q=u,d,s,c}ΔΣ^{q^+}=0.191(15)$，对总自旋的贡献为$\sum_{q=u,d,s,c}J^{q^+}=0.285(45)$ .胶子对自旋的贡献是$J^g=0.187(46)$，产生$J=J^q+J^g=0.473(71)$，证实了自旋和。发现质子中夸克携带的动量分数为$0.618(60)$，胶子携带的动量分数为$0.427(92)$，两者之和为$1.045(118)$，证实了动量和规则。所有的尺度和方案相关的量在$\mathrm{ \overline{MS}}$计划在2 GeV。
2020-03-18 hep-ex hep-lat hep-ph
Charge-dependent nucleon-nucleon potential from chiral effective field theory
在基于修正的Weinberg功率计数的手征有效场论方法中，讨论了少核子系统的电荷对称性破缺和电荷独立性破缺。我们构造了一个由适当正则化的Lippmann-Schwinger方程产生的具有束缚态和散射态的双核子势。在理论中，我们系统地介绍了强同位旋破坏算符和电磁算符。我们用标准方法处理动量空间中两质子间的库仑势。本文给出了质子-质子、中子-质子和中子-中子系统的相移结果。我们讨论了核子-核子散射长度对电荷依赖性和电荷对称性破缺的各种贡献。
2000-10-05 hep-ph nucl-ex nucl-th
Twist decomposition of non-linear effects in Balitsky-Kovchegov evolution of proton structure functions
本文利用 Mellin 表示对 BK 方程给出的 F2、FL 作扭度分解，证明非线性幺正化修正主要集中于扭度 2，并在双对数极限下比较 BK 与 GLR 方程。
2023-12-07 hep-ph
Semiclassical mechanism for single-spin asymmetry in π^0-production
手征夸克模型结合么正性和碰撞参量图像，为RHIC极化质子碰撞中$π^0$ -产生过程中单自旋不对称$A_N$的产生提供了简单的半经典机制.我们推导出它的线性$x_F$依赖性极化质子碎裂区随着能量和横向动量的独立性在大$p_T$值。
2006-06-29 hep-ph
Proton momentum and angular momentum decompositions with overlap fermions
我们提出了一个计算的质子动量和角动量分解使用重叠费米子的$2+1$味RBC/UKQCD域壁晶格在0.143 fm的π介子质量为171 MeV，这是接近物理的。一个完整的确定的动量和角动量分数进行的上，下，奇怪的和胶内的质子已完成与价介子质量从171到391兆电子伏。我们已经利用快速傅立叶变换的随机三明治方法连接插入部分和集群分解误差减少技术断开插入部分已被用来减少统计误差。进行了夸克和胶算符的完全非微扰重整化和混合。最后的结果是归一化的动量和角动量和规则，并报告在物理价π介子质量在${\overline{\rm {MS}}}\, (μ= 2\ {\rm{GeV}})$。夸克和胶的重整化动量分数分别为$\langle x \rangle^q = 0.491(20)(23)$和$\langle x \rangle^g = 0.509(20)(23)$，夸克和胶的重整化总角动量分数分别为$2 J^q = 0.539(22)(44)$和$2 J^g = 0.461(22)(44)$。由我们以前的工作得到的夸克自旋分数为$Σ= 0.405(25)(37)$，由$2 L^q = 2 J^q - Σ$导出夸克轨道角动量分数为$0.134(22)(44)$ .
2022-08-05 hep-lat hep-ph
Are there infinitely many decompositions of the nucleon spin ?
讨论了胶子场分解为物理分量和纯规范分量的唯一性或非唯一性问题，这是最近提出的核子自旋的两种物理上不等价的规范不变分解的基础.认识到标准规范固定过程本质上是一个将无质量规范场的物理分量投影出来的过程，这一点是至关重要的。与阿贝尔情形相比，非阿贝尔规范理论的一个复杂之处在于，物理分量的封闭表达式只能用非定域威尔逊线给出，而威尔逊线通常是路径依赖的。我们知道，通过在空间和时间中选择一条无限长的直线路径，其方向由一个常数4矢量$n^μ$表征，我们可以覆盖一类称为一般轴向规范的规范，包括三种流行的规范，即时间轴向规范、光锥轴向规范和空间轴向规范。在这个一般的轴向规范下，我们计算了核子中夸克和胶子纵自旋的单圈演化矩阵。我们发现，最终的答案是完全相同的独立的选择$n^μ$，这相当于证明规范独立性和路径独立性的同时，虽然在一个有限的类的规范和路径。通过利用所有这些发现以及规范理论的成熟知识，我们反对在社会上迅速蔓延的观点，有无限多的核子自旋分解。
2013-05-24 hep-ex hep-ph nucl-th
Nucleon Momentum Decomposition in QCD
本文从规范不变的夸克正则动量出发，构造了核子动量到夸克和胶子动量的两种理论上可能的分解。我们预测6%或21%的核子动量是由胶子携带的，这取决于核子中胶子的类型。我们澄清了在这个问题上存在的混乱，并讨论了我们的结果对质子自旋危机问题的物理意义。
2011-04-29 hep-ph nucl-ex nucl-th
Proton Spin Structure from Measurable Parton Distributions
我们提出了一个系统的研究质子自旋结构的可测量的部分子分布。对于横极化质子，我们从硬排斥过程中出现的主导广义部分子分布导出了极化和定则。对于极化质子，我们得到一个螺旋度分解，从著名的夸克和胶子螺旋度分布和轨道角动量的贡献。后者被证明是有关可测量的次领先的广义部分子分布和量子相空间维格纳分布。
2012-10-17 hep-ph
On the Measurement of Sachs Form Factors in Processes without and with Proton Spin Flip
将Rosenbluth公式分解为两个仅包含Sachs形状因子平方的项的物理意义已经建立。在$e \vec{p} \to e \vec{p}$弹性过程中，当初始质子沿末态质子的运动方向完全极化时，提出了一种新的测量方法。
2019-10-11 hep-ex hep-ph
Single-spin asymmetry from pomeron-odderon interference
在高能质子-质子碰撞p^ \uparrow p \to pi X中观察到的横向单自旋不对称性A_N随着π介子的动量分数x_F的增加而增加，最大测量值x_PDMATHABMO为0.8，其中A_N为\simeq 40%.我们考虑的可能性，不对称性是由于非微扰产生的自旋翻转耦合在目标质子上的软再散射。我们证明了使用微扰理论，一个非零的不对称性，可以通过偶数和奇数电荷共轭提供的螺旋翻转和非翻转耦合之间的交流产生的干扰。因此，Pomeron和odderon交换可以解释能量独立的不对称性，并预测，不对称性应该坚持在大的快度差距的事件。
2006-11-21 hep-ph
Flavor Decomposition of Nucleon Structure at a Neutrino Factory
我们探索的可能性测量夸克的质子和中子的中微子束产生的μ子存储环的内容。由于光束的性质，可以考虑小的核目标，如氢和氘，以及极化目标。预计从这些目标的统计使用标称μ子存储环强度计算，并给出了众多的结构功能，极化和非极化目标的统计误差。结果表明，在相对较小的靶下，无论是非极化的还是极化的质子和氘上的中微子和反中微子的结构函数F_2，xF_3，xg_1和xg_5都可以在大部分可达的运动学范围内得到很好的精度。
2001-05-04 hep-ex hep-ph
Polarization puts a New Spin on Physics
极化和自旋效应对于探测标准模型是有用的，在电弱区和强区，核子的自旋分解仍然是一个热门话题，胶子和奇异夸克的净极化有重要的新数据。自旋现象在寻找新物理学中也很有用，例如通过测量μ子的反常磁矩和寻找电偶极矩。直接探测暗物质的截面也可能有一个重要的自旋相关分量，与核子的自旋分解有关，这可能是一个重要的诊断工具。极化效应也是电子-质子、质子-质子和电子-正电子对撞机高能实验的重要诊断辅助手段。
2007-01-08 hep-ph
A Wavelet Based Pile-Up Mitigation Method for the LHC Upgrade
在大型强子对撞机上进行的碰撞实验存在着堆积问题，即每次束流交叉时会同时读出多个背景质子-质子碰撞。我们介绍了一种基于小波分解的堆积缓解技术。堆积被视为一种形式的白噪声，它可以通过过滤波束交叉事件在小波域中被删除。粒子级的性能的方法进行评估，使用模拟的质子-质子碰撞事件，包含Z玻色子衰变到一对中微子，叠加堆积的样本。在小波表示，堆积噪声水平被发现与背景质子-质子碰撞的数量的平方根的增长。
2018-12-18 hep-ph
Enhancing searches for resonances with machine learning and moment decomposition
寻找共振新物理学的一个关键挑战是，经过训练以增强潜在信号的分类器必须不诱导局部结构。当使用边带方法从数据估计背景时，这种结构可能导致错误信号。已经开发了各种技术来构建独立于共振特征（通常是质量）的分类器。此类策略足以避免局部结构，但不是必需的。我们开发了一套新的工具，使用一种新的矩损失函数（矩分解或MoDe），放松了独立性的假设，而无需在背景中创建结构。通过允许分类器更灵活，我们提高了对新物理的敏感性，而不会影响背景估计的保真度。
2021-04-30 hep-ex hep-ph physics.data-an
