Hadron tomography through Wigner distributions
我们研究了核子的Wigner函数,它提供了夸克在相空间中分布的多维图像,并将广义部分子分布(GPD)和横动量相关部分子分布(TMD)中包含的所有信息结合在一个单一的图像中。特别地,我们给出了在光锥组分夸克模型中得到的纵向极化核子中非极化夸克分布的结果。把维格纳分布当作经典分布来处理,我们得到了夸克轨道角动量,并把它与GPD和TMD给出的其他定义进行了比较。
2011-10-27 hep-ph nucl-th
3D tomography of the nucleon: transverse-momentum-dependent gluon distributions
我们进行探索性的分析,通过研究(非)极化扭曲-2胶子TMD的质子的3D胶子含量,计算在旁观者模型的母核子。我们的方法编码一个灵活的参数化的观众质量密度,适合于描述中等和小$x$的影响。所有这些前瞻性的发展都与核子和原子核内胶子动力学的研究有关,这是新一代对撞机的主要目标之一,如EIC,HL-LHC和NICA。
2021-09-07 hep-ph
Diffractive Dijet Production and Wigner Distributions from the Color Glass Condensate
对部分子维格纳分布敏感的实验过程提供了一个强有力的工具来推进我们对质子结构的理解。在这项工作中,我们在彩色玻璃凝聚体框架内计算质子的胶子维格纳和胡西米分布,其中包括空间相关的麦克勒兰-维努戈普兰初始配置和JIMWLK方程的显式数值解。我们确定了Wigner和Husimi分布的主导各向异性作为碰撞参量和横向动量之间的角度的函数。我们研究这些角度关联的实验签名在建议的电子离子对撞机计算相干衍射dijet生产截面在同一框架内的e+p碰撞。具体地说,我们预测的椭圆调制的截面作为一个函数的核子反冲和双喷流横向动量之间的相对角度为一个广泛的运动学范围。我们进一步预测其依赖于碰撞能量,这是由质子的增长与减少$x$为主。
2019-03-12 hep-ph nucl-th
Energy-momentum tensor of the nucleon on the light front: Abel tomography case
利用三维核子能量动量张量(EMT)分布的Abel变换,研究了核子在光阵面上的二维EMT分布。我们明确地表明,所有EMT分布的主要特征保持完整的过程中的阿贝尔变换。我们还研究了在三维Breit坐标系和二维横截面光阵面上核子稳定性的全局和局部条件之间的等价性。我们还讨论了核子内部的二维力场。
2021-05-21 hep-ex hep-lat hep-ph
Explore the Nucleon Tomography through Di-hadron Correlation in Opposite Hemisphere in Deep Inelastic Scattering
本文通过深度非弹性散射中电流碎裂区与靶碎裂区的双强子关联研究核子层析,利用QCD因子化计算衍射部分子分布,揭示末态相互作用导致非零纵向极化夸克分布,从而解释Jefferson Lab观测到的束流单自旋不对称性。
2023-12-02 hep-ex hep-ph
Medium modification of the nucleon mechanical properties: Abel tomography case
我们研究了核子的引力形状因子在核物质中如何发生变化,着重讨论了从三维Breit坐标系到二维光阵面坐标系的Abel变换。由于引力形状因子揭示了核子的力学结构,我们也考察了能量动量、压力和剪切力分布的介质修正。我们仔细研究了核物质中核子的稳定性。为此,我们采用介质内修正的SU(2)Skyrme模型来研究核子的这些力学量,因为它提供了一个简单而清晰的框架。在这个介质内修正的SU(2)Skyrme模型中,利用低能π介子-核散射数据和正常核物质密度$ρ_0=0.5m_π^3$附近核物质的饱和性质对π介子性质进行修正.结果揭示了核子质量分布在介质中加宽时,核子在核物质中如何膨胀。我们还表明,在核介质中,对应于质量和角动量分布的均方半径增加。该特征在3D和2D情况下都保持。我们可视化了核子内部的强力场在二维平面上的分布,并说明了这些力在核物质中是如何发生变化的。
2022-07-05 hep-ex hep-ph nucl-ex
Forces inside the nucleon on the light front from 3D Breit frame force distributions: Abel tomography case
我们推导出简单的关系,表示二维轻前线力分布的三维Breit帧压力和剪切力分布。在数学上,这些关系对应于可逆Abel变换,并且它们建立了3D Breit框架力分布和2D光阵面力分布的一对一数学等价性。任何知识(模型计算、实验测量等)利用Abel变换,可以将Breit标架中的压力和剪力分布明确地转化为轻的前力分布。重要的是,如果满足3D稳定性条件,则变换确保2D稳定性条件。为了说明这种关系是如何工作的,我们计算了作为液滴的大核和作为手征孤子的大$N_c$核子的光锋力分布。
2021-03-01 hep-ex hep-ph nucl-ex
Nucleon tomography and total angular momentum of valence quarks from synergy between lattice QCD and elastic scattering data
本文提出将格点QCD结果与弹性散射数据结合,在广义部分子分布框架内提取核子层析成像与价夸克总角动量,通过引入“双重比率”降低系统误差及“影子”项研究模型依赖性,实现了超越钟形分布的灵活核子描述。
2024-09-26 hep-lat hep-ph
PARTONS: PARtonic Tomography Of Nucleon Software. A computing framework for the phenomenology of Generalized Parton Distributions
我们描述了一个C++软件框架的架构和功能,创造PARTONS,致力于广义Parton分布的现象学。这些分布描述了强子在夸克和胶子方面的三维结构,并且可以在介子或光子的完全排他性的轻子或光生中获得。PARTONS提供了一个必要的桥梁模型之间的广义parton分布和实验数据收集在各种独家生产渠道。我们概述了PARTONS框架的实际需求,物理内容和数值能力方面的规格。这个框架将有助于物理学家-理论家或实验学家-不仅开发新的模型,而且还解释现有的测量,甚至设计新的实验。
2018-04-03 hep-ex hep-ph nucl-ex
Probing the Small-$x$ Gluon Tomography in Correlated Hard Diffractive Dijet Production in DIS
研究了小- $x$胶子的量子相空间Wigner分布与色偶极散射振幅之间的密切联系,并提出在计划中的电子-离子对撞机上进行硬衍射双喷流产生的实验研究。核子反冲动量与双射横动量之间的角关联将探测相空间维格纳分布中的非平凡关联。这一实验研究不仅为我们提供了高能质子内部胶子的三维断层图像,而且为考虑QCD演化效应的小$x$动力学提供了一个独特而有趣的信号。
2016-01-07 hep-ph nucl-th
Nucleon Tomography with 0-jettiness
Fudan University(复旦大学);Shandong University(山东大学);Shanghai Research Center for Theoretical Nuclear Physics, NSFC and Fudan University(上海理论核物理联合研究中心(NSFC与复旦大学));Institute of Modern Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院近代物理研究所)
本研究提出基于0-jettiness的新策略,压低初态辐射以分离核子三维结构,应用于RHIC的W±、Z⁰产生的SSA测量,可显著提升信号与实验灵敏度,还探索了其在电子离子对撞机的适用性。
2026-10-05 hep-ph
Hadron Tomography
广义部分子分布描述了部分子在横平面上的分布。对于横向极化的夸克和/或核子,这些依赖于碰撞参量的部分子分布不是轴对称的。这些横向扭曲可以与自旋轨道相关性以及(直观地)横向单自旋不对称性有关,从而可以从Sivers和Boer-Mulders函数的测量中对夸克轨道角动量进行新的见解。
2006-11-20 hep-ph
Hadron tomography studies by generalized parton distributions and distribution amplitudes
讨论了利用高能强子反应对核子和奇异强子的强子层析成像研究。首先,利用高能排斥截面的标度性质,解释了确定奇异强子候选者内夸克组态的组分计数规则。其次,讨论了在J-PARC上研究核子和奇异强子的广义部分子分布的可能性。特别地,我们研究了强子$2 \to 3$过程$p+p \to N+π+B$,排他的Drell-Yan过程和奇异强子GPD。为了确定不稳定奇异强子的三维结构,我们考虑了广义分布振幅(GDA)的$s$ - $t$交叉量。我们解释可能的研究GDA的双光子过程。
2016-11-29 hep-ex hep-lat hep-ph
Photonuclear Tomography in Ultraperipheral Heavy-Ion Collisions
本文提出利用超周边重离子碰撞中的虚拟光子诱发矢量介子相干产生,通过分析光致过程概率与截面来重建核内核子空间分布,为核结构研究提供新的光核层析成像方法。
2025-08-27 hep-ph nucl-ex 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
Nucleon Helicity Generalized Parton Distribution at Physical Pion Mass from Lattice QCD
广义部分子分布(GPD)为核子的三维成像提供了一个窗口,让我们了解核子的基本性质,如质量和自旋,是如何从夸克和胶子的自由度中产生的。在这项工作中,我们提出了第一个格子计算的核子等矢量螺旋GPD在物理介子质量,使用$a \approx 0.09$ FM晶格系综与2+1+1的高度改进的交错夸克的MILC合作产生的味道。在Breit坐标系中,我们用平均核子助推动量$P_z \approx 2.2$ GeV进行GPD计算,在$[0.2,1.0]\text{ GeV}^2$中进行非零动量转移.在与光锥GPD匹配之前,采用RI/ESTA方案中的非微扰重整化来获得准分布。给出了三维分布$\tilde{H}(x,Q^2)$,以及在$\overline{\text{MS}}$方案下,对选定的Bjorken $x$在$μ=3$ GeV的三维核子层析成像和与碰撞参数相关的分布。
2021-12-14 hep-lat hep-ph nucl-th
Generalized parton distributions from nucleon form factor data
我们提出了一个简单的经验参数化的x-和t-依赖的广义部分子分布在零偏度,使用前向部分子分布作为输入。一个适合的狄拉克,泡利和轴向形状因子的核子的实验数据,使我们能够定量地讨论纵向和横向部分子自由度之间的相互作用的核子(“核子层析成像”)。特别地,我们得到了在给定动量分数x下价夸克的横向分布。我们计算各种时刻的分布,包括出现在手袋近似广角康普顿散射的形状因子。这使我们能够估计出,在该方法中进行可靠预测所需的最小动量传递大约为|t| ~3 GeV^2。我们还评估了价贡献的能量动量形状因子进入吉的总和规则。
2004-10-29 hep-ph nucl-ex nucl-th
Classical and quantum entropy of parton distributions
我们引入核子的半经典Wehrl熵作为相空间中多部分子组态复杂性的度量。这为核子层析成像提供了一个新的视角。我们计算了小- $x$区域的熵,并与量子冯诺伊曼熵进行了比较.我们还讨论了小- $x$的熵的增长,并认为它最终饱和,由于坡密子环效应。
2017-12-30 hep-ph
The Nucleon Energy Correlators
我们引入了核子能量关联函数的概念,这是一组新的物体,它们编码了核子的微观细节,例如核子中的部分子角分布,所有阶的共线分裂,以及核子的内部横向动力学。核子能量关联函数补充了传统的核子/核层析成像,但没有引入非微扰碎裂函数或射流聚类算法。我们演示了如何在轻子-核子深度非弹性散射中测量核子能量的关联函数因子。预测的分布显示一个迷人的相变之间的微扰和非微扰制度。在微扰阶段,极角版本的Bjorken标度行为的预测。我们讨论了它的可能应用,并期望它能在电子-离子对撞机上作为一个远场探测器来扩展物理内容。
2023-03-01 hep-ex hep-ph nucl-ex
A Unified Neural-Network Framework for Nucleon Imaging from Numerical Simulations of QCD
Adam Mickiewicz University(亚当·密茨凯维奇大学);National Centre for Nuclear Research, NCBJ(国家核研究中心);Temple University(天普大学)
提出统一神经网络方法,同时拟合动量空间和坐标空间数据,从格点QCD矩阵元中提取部分子分布函数和广义部分子分布,实现核子层析成像。
2026-05-28 hep-ex hep-lat hep-ph
Deeply Virtual Compton Scattering at HERA and perspectives at CERN
标准的部分子分布函数既不包含部分子之间的关联信息,也不包含部分子的横向运动信息,从而丢失了关于核子三维结构的重要知识。硬排他过程,特别是DVCS,是超越这一标准的必要反应。在下文中,我们将根据偶极模型的预测及其对核子的夸克/胶子成像(层析成像)的影响来检查最新的数据。
2008-06-19 hep-ph
Core, Mantle, Crust: Imaging the Earth's Interior with Ultra-High Energy Neutrino Tomography
我们报告的可行性,使用各向同性流量的宇宙中微子的能量范围为10至10,000 TeV的研究地球内部的地球物理结构。在$\sim {\rm km}^3$尺度的中微子望远镜中,事件的角分布可以被反演,从而得到地球的核子密度分布。该方法独立于以前的地震方法。中微子原色的能谱也可以通过与角分布的一致性来确定。根据中微子通量,可以用几百个接收器运行几年来获得合理的密度测定。
1999-09-02 astro-ph hep-ph
Transverse-momentum-dependent gluon distribution functions in a spectator model
本文提出了一个计算核子中胶子横动量相关分布的模型。该模型基于这样的假设:核子可以发射胶子,而发射后剩下的粒子被视为单个旁观粒子。这个旁观者粒子被认为是在壳层上的,但它的质量可以取一个连续的值范围,由谱函数描述。核子-胶子-旁观者耦合用一个包含两个形状因子的有效顶点来描述。我们固定的模型参数,以获得最好的协议与共线胶子分布提取的全球拟合。本文研究了核子内胶子在各种极化组合下的动量空间层析成像。这些可以用来预测在当前和未来的对撞机设施的胶子TMD研究相关的观测值。
2020-12-07 hep-ph
Role of higher twist distributions in the tomography of proton
Department of Physics, Dr. B.R. Ambedkar National Institute of Technology(物理系,B.R.安贝德卡尔国立理工学院);Laboratory for Advanced Scientific Technologies of Mega-Science Facilities and Experiments, Moscow Institute of Physics and Technology (MIPT)(大型科学设施与实验先进技术实验室,莫斯科物理技术学院)
研究质子的高扭度分布,包括T-even和T-odd横向动量依赖部分子分布,利用光前框架和两种夸克-旁观者模型,揭示质子内部结构并解释QCD能量-动量张量的不同分量。
2026-06-08 hep-ph
Transverse Charge Distribution as a Probe of Nucleon Transversity
Fudan University(复旦大学);Beijing Normal University(北京师范大学);Institute of Modern Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院近代物理研究所);Peking University(北京大学)
研究提出将横向电荷分布作为自旋敏感电荷流探测器用于核子层析成像,推导其算符乘积展开,应用于RHIC上的横向极化\(p^\uparrow p\)碰撞,可抑制背景、增强不对称性,为提取横动量提供清晰精确途径。
2026-08-10 hep-ex hep-ph nucl-ex
Physics of the Electron-Ion Collider in China
The Chinese University of Hong Kong (Shenzhen)(香港中文大学(深圳));Southern Center for Nuclear-Science Theory (SCNT), Institute of Modern Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院近代物理研究所南方核科学理论中心);Institute of Modern Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院近代物理研究所);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学);School of Physics and Key Laboratory of Particle Physics and Particle Irradiation (MOE), Shandong University(山东大学物理学院粒子物理与粒子辐照教育部重点实验室)
本文综述中国电子离子对撞机(EicC)的物理潜力,结合其运动学覆盖与高亮度的独特能力,重点介绍核子结构研究及相关新兴领域的最新进展。
2026-08-18 hep-ex hep-ph nucl-ex
Next-to-next-to-leading order corrections to quark Quasi parton distribution functions
在大动量有效理论下,采用次次领头阶(NNLO)方法计算夸克准部分子分布函数。明确地建立了该阶的非平凡因子分解,并导出了准分布与光锥分布之间的全解析匹配系数。我们证明了NNLO数值贡献可以大大改善提取的PDF的行为。随着在计划中的电子-离子对撞机上对核子层析成像进行前所未有的高精度研究,高精度的格点量子色动力学模拟和我们的NNLO结果的实现将使QCD理论得到更好的检验,并将获得更精确的核子PDF结果。
2021-01-16 hep-lat hep-ph
Border and skewness functions from a leading order fit to DVCS data
我们提出了新的参数化的边界和偏度函数出现在描述的三维核子结构的语言中的广义Parton分布(GPD)。这些参数化是以满足GPD的基本性质的方式构造的,如它们简化为部分子密度函数和弹性形状因子。它们还依赖于GPD在$x \to 1$极限下的幂行为和GPD的Mellin矩的所提出的解析性质。我们评估康普顿形状因子(CFFs),深虚康普顿散射(DVCS)过程的子振幅,在领先的顺序和领先的扭曲精度。我们限制了这些新的参数化在全球CFF分析几乎所有现有的质子DVCS测量的自由参数的数量有限。拟合在PARTONS框架内进行,PARTONS框架是通用GPD研究的现代工具。这种CFF拟合的一个显着特点是基于副本方法的不确定性的仔细传播。拟合结果确实允许核子层析成像,并可能对作用于部分子的力的分布提供一些见解。
2018-11-10 hep-ph
TMDs from Semi-inclusive Energy Correlators
本文提出半单举能量关联器(SIECs)作为新可观测量,用于关联强子与辐射,并证明其可直接导出横动量依赖分布的横动量矩,无需背对背运动学条件。
2024-03-13 hep-ex hep-ph
Soft Factor Subtraction and Transverse Momentum Dependent Parton Distributions on Lattice
在新提出的准部分子分布函数框架下,研究了欧氏空间中的横动量相关(TMD)部分子分布。一个软因子减法被发现是必不可少的,使TMD可计算的格。我们证明了带有软因子扣除的准TMD可以应用于强子碰撞中的Drell-Yan轻子对产生等硬QCD散射过程。这使得未来的晶格计算提供信息的非微扰输入和能量演变的TMD。推广到广义部分子分布和量子相空间Wigner分布,可以得到完全的格点核子层析。
2014-05-29 hep-ph
Generalized parton distributions: Theory meets experiment
Lawrence Berkeley National Laboratory(劳伦斯伯克利国家实验室);University of California, Berkeley(加州大学伯克利分校);RIKEN BNL Research Center and Physics Department, Brookhaven National Laboratory(布鲁克海文国家实验室理研BNL研究中心及物理系);School of Science and Engineering, The Chinese University of Hong Kong, Shenzhen(香港中文大学(深圳)理工学院)
本文综述了广义部分子分布(GPDs)在理论、实验和格点QCD方面的最新进展,涵盖硬排他过程测量、唯象分析、微扰修正及能量-动量张量研究,实现三维核子断层成像。
2026-09-18 hep-ex hep-lat hep-ph
Measuring the skewness dependency of Generalized Parton Distributions
广义部分子分布(GPD)是20世纪90年代出现的一个研究核子结构的强有力的概念和工具。他们提供了核子断层扫描从部分子的横向位置和纵向动量之间的相关性。双深虚康普顿散射(DDVCS)过程是由深虚康普顿散射(DVCS)过程组成的,其中虚光子处于最终状态,最终产生轻子对,轻子对可以是电子-正电子或μ子-反μ子对。最终类时光子的虚拟性可以被测量和改变,从而提供了一个额外的杠杆臂,并允许人们独立地测量初始和转移动量依赖性的GPD。DDVCS的这一独特特征与确定核力的分布有关,而核力的分布是通过GPD的偏度依赖性获得的。本文讨论了基于模型预测的伪数据和基于拟合算法的康普顿形状因子提取能力的DDVCS实验在JLab 12 GeV背景下的可行性和优点。
2019-12-13 hep-ph nucl-ex
Gluons and the quark sea at high energies: distributions, polarization, tomography
这份报告是基于2010年秋季在西雅图核理论研究所进行的一个为期十周的“高能胶子和夸克海”项目。该计划的主要目的是为电子离子对撞机(EIC)开发和锐化科学案例,EIC是一种能够使电子和正电子与极化质子以及轻到重原子核在高能量下发生碰撞的设施,为量子色动力学的深入研究提供了前所未有的可能性。本报告围绕四个主要主题组织:i)质子的自旋和味结构,ii)动量和组态空间中核子和原子核的三维结构,iii)原子核中的QCD物质,以及iv)电弱物理学和对标准模型之外物理学的探索。报告从执行摘要开始,包含关键测量表,每个主要科学主题的章节概述,以及EIC提供的科学机会各个方面的详细个人贡献。
2011-11-28 hep-ph nucl-ex nucl-th
Electron-Ion Collider in China
轻子散射是研究核子和原子核等小粒子内部结构的理想工具。中国电子-离子对撞机(EicC)是未来高能核物理的重要项目。它将基于目前正在建设的升级重离子加速器,高强度重离子加速器设施(HIAF)以及新的电子环。拟议的对撞机将提供高度极化的电子(与$\sim$ 80%的极化)和质子(与$\sim$ 70%的极化)与可变的质心能量从15至20 GeV和(2-3)$\times$ 10 $^{33}$ cm $^{-2}$ s $^{-1}$。极化的氘核和氦-3,以及从碳到铀的非极化离子束,也将在EicC上提供。EicC的主要焦点将是海夸克区核子结构的精确测量,包括核子的三维层析成像;核的部分子结构和部分子与核环境的相互作用;奇异态,特别是具有重味夸克含量的奇异态。此外,理解质量起源的根本问题可以通过测量EicC的重夸克偶素近阈值产生来解决。为了实现上述物理目标,将利用尖端技术建造一个密封探测器系统。这份文件是全球专家集体贡献和宝贵投入的结果。EicC物理计划补充了杰斐逊实验室正在进行的科学计划和美国未来的EIC项目。该项目的成功也将推动中国的核物理和粒子物理以及加速器和探测器技术的发展。
2021-02-18 hep-ex hep-ph nucl-ex