Modified Block BiCGSTAB for Lattice QCD
本文将QR分解和SAP预条件子改进的块BiCGSTAB算法应用于$32^3 \times 64$格格点量子色动力学中具有多个右端的Wilson-Dirac方程，得到了夸克质量几乎为物理质量的结果. QR分解改善了块BiCGSTAB算法的收敛性能，抑制了真实残差与递归残差之间的偏差。应用于域分解格的SAP预处理器帮助我们最小化通信开销。我们发现由于缓存调整和迭代次数的减少，成本显著降低。
2011-04-05 hep-lat
HAL QCD potentials with non-zero total momentum and an application to the $I=2$ $ππ$ scattering
我们考虑了在总动量不为零的系统（实验室框架）中的HAL QCD方法。本文导出了实验室坐标系下的NBS波函数与能量无关的非定域势（HAL QCD势）之间的关系，并提出了从实验室坐标系下的关联函数中提取势的含时方法。然后，我们将此配方的$I=2$ $ππ$系统计算相应的潜在的实验室框架中，采用2+1味规范配置的$32^3\times 64$晶格上的晶格间距$a\simeq 0.091$ FM和$m_π\simeq 700$兆电子伏。在统计误差较大的情况下，有效首阶势和相应的相移与质心系下的HAL QCD势一致。我们还证明了几个标架下的HAL QCD方法与有限体积方法在散射相移方面的一致性。实验室框架下的HAL QCD方法扩大了该方法在研究包括$ρ$和$σ$等介子共振在内的强子相互作用中的应用范围。
2021-12-02 hep-lat
Thermal interquark potentials for bottomonium using NRQCD from the HAL QCD method
本文报道了我们用HAL QCD方法计算非零温底偶素夸克间势的初步进展。我们利用非定域介子S波态的NRQCD关联函数得到中心势随温度的变化。这些结果是使用我们的各向异性2+1风味“第2代”FASTSUM合奏获得的。
2021-12-16 hep-lat
HAL QCD method and Nucleon-Omega interaction with physical quark masses
在格点QCD中，直接方法和HAL QCD方法都被用来研究重子系统。结果表明，由于散射激发态的污染，在直接方法中从时间相关性测量本征能是困难的，而HAL QCD方法可以利用空间相关性从散射态和基态中提取相互作用的信息.我们研究了HAL QCD方法中导数展开的系统不确定性，发现它在低能时得到了很好的控制。用含时HAL QCD方法研究了具有几乎物理夸克质量的质子-夸克（$N$）-夸克（$Ω$）系统在$m_π\simeq 146$ MeV的$^5$-$_2$通道中的演化.我们发现在所有的距离上相互作用都是吸引的，产生了一个准束缚态，结合能为1.54（0.30）（$^{+0.04}_{-0.10}$）MeV.我们还考虑了$pΩ^{-}$（$^5$ S $_2$）体系中的额外库仑相互作用，其结合能为2.46（0.34）（$^{+0.04}_{-0.01}$）MeV.在重离子碰撞实验中，通过两粒子关联可以寻找到$NΩ$（$^5$ S $_2$）重子。
2018-11-15 hep-lat
Charmonium-nucleon interactions from the time-dependent HAL QCD method
用含时HAL QCD方法计算了粲偶素-核子的有效中心相互作用。这给出了基于时间无关方法的先前研究的更新结果，该方法现在已知是有问题的，因为难以实现基态饱和。我们讨论了这一结果与重夸克对称性的一致性。从散射相移的分析中没有观察到束缚态;然而，这将导致未来通过考虑通道耦合效应来搜索隐藏的魅力五夸克。
2017-11-30 hep-lat
Gauge-invariant decomposition of meson energy in two-dimensional QCD
这项工作是由我们对QCD中一些基本问题的好奇心驱动的：在QCD哈密顿量中，运动强子的能量如何在不同的规范不变扇区中分配？一个无质量的π介子在夸克和胶子扇区之间的能量是如何分离的，特别是在软π介子极限中？是否有可能分解著名的Gell-Mann-Oakes-Renner（GOR）关系？我们能在多大程度上从重夸克偶素的场论质量分解来证明夸克势模型？由于当代非微扰工具的限制，我们还不知道这些问题在现实QCD中的答案。在这项工作中，我们采取的't Hooft模型（二维QCD在大- $N$限制）作为原型模型，模仿一些基本方面的真正的QCD。我们研究了一个味中性介子的规范不变能量分解，它可以携带任意的动量（包括静止的情况），介子的种类从无质量的π介子到bottomonium。所有上述问题都可以在这个模型中得到满意的解决，特别是在二维QCD中首次发现了一些与π介子有关的意想不到的模式。我们希望我们的研究能为进一步研究现实QCD中的强子能量分解提供一些有用的线索和启发。
2018-10-10 hep-lat hep-ph hep-th
Finite volume analysis on systematics of the derivative expansion in HAL QCD method
从有限体积分析的角度研究了HAL QCD方法中导数展开的收敛性。利用在近物理轻夸克质量$(m_π, m_K) \simeq (146, 525)$ MeV和物理粲夸克质量下获得的（2 + 1）味格点QCD数据，我们研究了$^1S_0$通道中的两个代表性系统$ΩΩ$和$Ω_{ccc}Ω_{ccc}$，这两个系统在我们以前的研究中都被发现具有浅束缚态.在导数展开中确定了首阶的HAL QCD势，由此得到了有限体积本征模。利用本征模投影，我们发现在$ΩΩ$（$Ω_{ccc}Ω_{ccc}$）的情况下，关联函数主要由基态（第一激发态）决定。在$ΩΩ$和$Ω_{ccc}Ω_{ccc}$中，从本征模投影的时间相干子得到的基态和第一激发态的谱与从HAL QCD势得到的谱一致。这些结果表明，导数展开在这些系统中是很好地收敛的，也首次提供了明确的证据，表明HAL QCD方法使我们能够可靠地提取基态的结合能，即使从相关器由激发散射态占主导地位。
2021-12-09 hep-lat
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
New results for thermal interquark bottomonium potentials using NRQCD from the HAL QCD method
本文报道了在非相对论近似下用HAL QCD方法计算底夸克的热夸克间势的进展。我们利用快速傅里叶变换算法，使用动量空间表示，有效地计算NRQCD关联函数的非局域介子S波状态，从而获得在强子和等离子体阶段的潜在的温度。这项工作是在我们的各向异性2+1风味“第2代”FASTSUM合奏。
2023-01-09 hep-lat
Emergence of the $ρ$ resonance from the HAL QCD potential in lattice QCD
在格点量子色动力学中，我们用HAL QCD方法研究了$I=1$-$ππ$相互作用。我们采用（2+1）味规范位形在$32^3 \times 64$格点上，格点间距为$a \approx 0.0907$ fm和$m_π \approx 411$ MeV，其中$ρ$介子以共振态出现.我们发现，在此计算中所需的所有到所有的传播，可以得到合理的精度由三种技术，一端的技巧，顺序传播，和协变近似平均（CAA）的组合。首次确定了非定域$I=1$ $ππ$势的次-前导阶（NPDMATHABMSLO）导数展开，并提取了$ρ$介子的共振参数.计算结果与文献值一致，但耦合度$g_{ρππ}$偏大.后一个观察结果很可能是由于我们的晶格设置与质心框架中缺乏低能量信息。这样的限制可能会出现在其他P波谐振系统，我们讨论在未来可能的改进。考虑到这一点，我们肯定地得出结论：即使在HAL QCD方法中需要全对全传播子的系统中，我们也可以合理地提取N $^2$ LO势和共振参数，这为格点量子色动力学中共振的研究开辟了新的可能性.
2021-06-15 hep-lat
Generalized Parton Distributions from Lattice QCD
我回顾了LHPC协作组的格点量子色动力学计算的广义部分子分布的核子和突出的那些方面的核子结构最好的说明格点量子色动力学，核子的自旋分解和横夸克结构。
2005-01-05 hep-lat
$I=2$ $ππ$ scattering phase shift from the HAL QCD method with the LapH smearing
从非定域HAL QCD势计算的物理观测量，如散射相移和结合能，不依赖于用于定义势的汇算子。这被称为HAL QCD方法的方案独立性。在实际应用中，采用非定域势的导数展开，使得物理观测量在给定的展开阶数下具有一定的概型依赖性。本文比较了在点汇方案（HAL QCD方法中的标准方案）和涂抹汇方案（HAL QCD方法中新引入的LapH涂抹）中得到的$I=2$ $ππ$散射相移。虽然在不同的计划潜力有不同的形式，如预期的，我们发现，合理的小拖尾的大小，所得到的散射相移彼此同意，如果考虑到下一个领先的顺序（NLO）项。我们还发现，在点汇方案中HAL QCD势在很宽的能量范围内具有可忽略的NLO项，这意味着在这种情况下导数展开具有很好的收敛性，而在涂抹汇方案中HAL QCD势具有不可忽略的NLO贡献.这一观察的影响，未来的研究共振通道（如$I=0$和$1$ $ππ$散射）与涂抹所有到所有的传播子进行了简要的讨论。本文中的所有计算都是在具有π质量$m_π\simeq 870$ MeV的$16^3\times 32$晶格上，在晶格间距$a\simeq 0.12$ fm（$1/a \simeq 1.6$ GeV）处进行的。
2017-11-06 hep-lat
Derivative expansion in the HAL QCD method for a separable potential
我们研究了HAL QCD方法中的导数展开如何使用量子力学中的可分势来提取物理观测量，该势在坐标系中是可解的但高度非局域的。我们考虑了三种情况的输入来确定HAL QCD势的导数展开：（1）能量本征函数;（2）含时波函数作为含时薛定谔方程在某些边界条件下的解;（3）含时波函数由有限个低能本征函数的线性组合来模拟有限体积效应。我们已经发现，对于所有三种情况下，潜在的提供合理的散射相移，即使在领导阶的导数展开，他们给更准确的结果作为扩展的顺序增加。通过将上述结果与可分势的形式导数展开的结果进行比较，我们得出结论：导数展开不是一种求势的方法，而是一种提取物理观测量如相移和结合能的方法，由HAL QCD方法的导数展开得到的散射相移比由形式导数展开得到的散射相移更快地收敛到精确相移可分离的势能。
2021-09-16 hep-lat
Diquark mass and quark-diquark potential by lattice QCD using an extended HAL QCD method with a static quark
Research Center for Nuclear Physics (RCNP), University of Osaka（大阪大学核物理研究中心）
本文通过扩展的HAL QCD方法，利用静态夸克和双夸克系统计算双夸克质量及夸克-双夸克势。
2026-01-15 hep-lat
Adaptive Aggregation Based Domain Decomposition Multigrid for the Lattice Wilson Dirac Operator
在格点量子色动力学计算中，大量的工作都花在求解离散化的狄拉克方程上。传统的Krylov解算器显示出大系统尺寸和物理上有趣的参数区域的临界减速。本文提出了一种区域分解自适应代数多重网格方法，用于求解Dirac方程的“三叶草改进”Wilson离散。该方法结合并改进了格点量子色动力学中的区域分解和自适应代数多重网格两种方法。我们表明，在广泛的数值测试进行了并行生产代码的实现，相当大的速度比传统的Krylov子空间方法，区域分解方法和其他层次的方法，现实的系统规模可以实现。
2014-04-28 hep-lat
Conditions on the violation of the cluster decomposition property in QCD
在量子场论的动力学中，远距离散射子的行为起着重要的作用。在许多情况下，双线性算子满足所谓的\textit{cluster decomposition property}（CDP），这意味着它们对于类空渐近距离趋于零。然而，在某些情况下，它是可能的，为反演算法违反这一性质。在量子色动力学（QCD）的背景下，对包含色场的团簇的双折射子的CDP的破坏意味着这些团簇中的色自由度之间的相关强度在大距离处增加，这是限制的充分条件。在本文中，我们建立了一个标准，当违反CDP。通过将这个判据应用于QCD，我们发现某些涉及夸克和胶子传播子的晶格结果可以解释为夸克和胶子由于CDP的破坏而被限制的证据。
2016-10-27 hep-lat hep-ph hep-th
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
Nucleon spin structure from lattice QCD
在这个格点量子色动力学研究中，我们评估了核子自旋分解对夸克和胶子的贡献。我们采用一个规范系综的最大扭曲质量费米子与两个简并轻夸克调谐到近似再现物理π介子质量。我们发现自旋和和动量和都满足当前的统计和系统精度。
2018-07-30 hep-lat
Lattice QCD with Domain Decomposition on Intel Xeon Phi Co-Processors
移动数据的成本和计算成本之间的差距不断扩大，使得在极端规模架构上设计迭代求解器变得更加困难。这个问题可以通过减少数据移动量的替代算法来缓解。我们在格量子色动力学的背景下对此进行了研究，并在英特尔至强融核协处理器（KNC）集群上实现了基于区域分解的替代求解器算法。我们展示了接近线性的片上扩展到所有60个核心的KNC。在单精度和半精度的混合下，域分解方法维持每芯片400-500 Gflop/s。与标准求解器的优化KNC实现[1]相比，我们的完整多节点域分解求解器强扩展到更多节点，并将求解时间缩短了5倍。
2014-12-08 hep-lat physics.comp-ph
Study of the pion-pion scatterings with a combination of all-to-all propagators and the HAL QCD method
本文报道了用全对全夸克传播子研究两个含有夸克湮灭过程的强子系统的HAL QCD方法的最新进展。我们采用混合方法的所有到所有的传播子，它结合了低模式的夸克传播子的谱分解和随机估计剩余的高模式，以评估HAL QCD潜力的第一次。利用这种方法，我们研究了在$m_π \approx 870$ MeV的$I= 1,2$ $ππ$散射。在$I=2$研究中，我们研究了在混合方法中，与没有随机估计的传统方法相比，随机估计如何增加HAL QCD势的统计涨落。我们发现，我们可以减少统计波动的随机噪声的稀释，以获得足够精确的结果，这原来是一致的，与传统的结果没有所有到所有的传播。在包含夸克湮灭过程的$I=1$ $ππ$情形中，我们发现由于湮灭过程中的噪声污染，统计涨落进一步增强。然而，我们确认，我们也可以减少这种统计波动，以获得一个合理的精度，只要我们进一步增加稀释的程度，在一个大的数值成本的价格潜力，并采取适当的计划。
2019-11-28 hep-lat
Triply charmed baryons mass decomposition from lattice QCD
本文首次在格点QCD中计算三粲重子内粲夸克的连通标量矩阵元与动量分数，通过能量-动量张量分解揭示粲夸克贡献约占总质量70%，并指出质量劈裂主要源于$\langle H_E\rangle$项。
2025-03-12 hep-ex hep-lat hep-ph
$I=2$ $ππ$ potential in the HAL QCD method with all-to-all propagators
在本文中，我们执行的混合方法（精确的低模式加随机估计的高模式）的所有到所有的传播子的HAL QCD方法的第一个应用。我们计算了HAL QCD势在$I=2$ $ππ$散射中的分布，以观察在混合方法下势的统计涨落的表现。所有的计算都是在$16^3 \times 32$格点上2+1味规范组态下进行的，格点间距为$a \approx 0.12$ fm和$m_π \approx 870$ MeV。结果表明，潜在的统计误差是由随机噪声的混合方法，然而，这被证明是减少通过增加稀释的水平，特别是，空间稀释的增强。从系统的研究中，我们得到了一个指导原则，选择稀释类型/水平和一些特征向量，以减少噪音污染的潜力，同时保持数值成本合理。我们也证实了我们可以得到的散射相移的$I=2$ $ππ$系统的混合方法在一个合理的数值代价，这是一致的结果与传统的方法。本文所获得的结果将有助于用混合方法研究需要夸克湮灭图的强子共振，如$ρ$介子。
2019-08-25 hep-lat
Theoretical and practical progresses in the HAL QCD method
本文讨论了HAL QCD势方法的一些理论和实践进展。我们首先澄清了HAL QCD方法中非定域势的导数展开问题。由于文献中的非定域势不是唯一定义的，我们提出了一个从NBS波函数中定义非定域势的方法。然后，我们演示了如何使用量子力学与一个可分离的潜力，这个定义的作品。其次，我们讨论了HAL QCD势的厄米性问题。由于NBS波函数一般不相互正交，因此HAL QCD势必须是非厄米的。我们考虑次首阶势，它可以通过变量的改变而精确地变成厄米特势。一般情况下，高阶HAL QCD势也可以在导数展开中逐阶厄米特化。对于格点量子色动力学计算，给出了该程序如何工作的明确例子。最后讨论了如何从增强系统的NBS波函数中提取HAL QCD势。导出了一个显式公式。
2020-01-04 hep-lat nucl-th
Lattice-QCD validation of hadron mass and trace-anomaly decomposition sum rules
Scientific Computing Core, Flatiron Institute（科学计算核心，Flatiron研究所）；Key Laboratory of Quark & Lepton Physics (MOE) and Institute of Particle Physics, Central China Normal University（夸克与轻子物理教育部重点实验室和粒子物理研究所，华中师范大学）；Physics Department, Brookhaven National Laboratory（物理学系，布鲁海文国家实验室）
本文通过格点QCD验证了介子质量与迹异常分解求和规则，首次计算了引力形式因子\bar{C}，发现胶子贡献显著。
2026-08-11 hep-lat hep-ph nucl-th
Interaction potentials for two-particle states with non-zero total momenta in lattice QCD
在本研究中，我们将HAL QCD方法推广到两粒子系统总动量不为零的情况，并将其应用于$I=2$ S波$ππ$散射，以证实其有效性。在实验室坐标系下，导出了定义在质心坐标系下的能量无关非定域势与NBS波函数的基本关系。在此基础上，我们提出了在质心框架下的HALQCD方法中常用的含时势提取方法。对于$I=2$ $ππ$系统的数值模拟，我们采用（2+1）味规范配置的$32^3 \times 64$晶格在晶格间距$a \approx 0.0907$ fm和$m_π \approx 700$ MeV。在实验室坐标系中得到的有效首阶势和相应的相移与传统HAL QCD方法在质心坐标系中得到的结果在较大的统计误差范围内是一致的。此外，我们观察到的散射相移之间的一致性，我们和有限体积方法的结果以及。本研究建立的总动量不为零的HAL QCD方法使HAL QCD方法具有更大的灵活性，使我们能够处理与真空具有相同量子数的系统，或者进入质心框架中禁止的能量区域。
2023-01-15 hep-lat
Flavor decomposition of the nucleon unpolarized, helicity and transversity parton distribution functions from lattice QCD simulations
本文给出了核子的夸克非极化分布函数、螺旋度分布函数和横观部分子分布函数。在格点量子色动力学框架内，我们采用准部分子分布方法，并使用扭曲质量费米子系综进行计算，其中奇异夸克和魅夸克的质量被调整到近似的物理值，轻夸克的质量使π介子的质量为260 MeV。我们使用层次探测来评估不连通的夸克环。我们讨论了基态优势态的识别、傅里叶变换过程和动量增强的收敛性。我们发现非零结果的断开isoscillation和奇怪的夸克分布。夸克部分子分布的确定，特别是奇异夸克的贡献，是鲜为人知的，提供了有价值的输入到核子的结构。
2021-06-30 hep-lat hep-ph nucl-th
Confinement, the Abelian Decomposition, and the Contribution of Topology to the Static Quark Potential
在过去的几年里，我们提出了一种新的方法来考虑夸克禁闭。通过仔细选择Cho-Duan-Ge阿贝尔分解，我们可以构造出阿贝尔限制场的QCD威尔逊圈。QCD和限制弦张力之间的关系是精确的;我们不需要规范固定，应用规范链的任何路径排序，或额外的路径积分。这暗示了为什么介子是中性色的。此外，阿贝尔限制场包含两个部分：麦克斯韦项和拓扑项。拓扑项可以描述磁单极子和其他拓扑对象，可以在数值和理论上进行研究。通过研究受限场强的拓扑部分，我们发现了证据，表明这些物体确实存在，如果存在的话，它们将有助于限制。以前的研究使用了简化，打破了限制弦张力和QCD弦张力之间的确切关系，但发现拓扑项主导了限制弦张力。在这里，我们删除这些简化，并表明阿贝尔限制领域确实充分解释禁闭。然而，我们的结果有多少限制弦张力产生的拓扑对象显示出强烈的依赖于晶格间距和水平的涂抹，所以我们还不能得出一个明确的结论。
2014-11-04 hep-lat
Nucleon-nucleon interactions via Lattice QCD: Methodology --HAL QCD approach to extract hadronic interactions in lattice QCD--
本文综述了格点量子色动力学中的势方法，该方法是最近提出的通过数值模拟提取核子-核子相互作用的方法。我们专注于这种方法的方法，强调潜在的方法，它背后的理论基础，和特殊的数值技术的战略。我们比较了格点量子色动力学中的势方法和标准的有限体积方法，以明确两者的优缺点。我们也给出了几个核子-核子势的数值结果。
2013-09-17 hep-lat hep-ph nucl-th
Using orthogonal projectors in multigrid multilevel Monte Carlo for trace estimation in lattice QCD
提出基于正交投影的格点QCD多网格多层蒙特卡洛随机迹估计方法，扩展了斜分解，在连通关联子等问题上显著降低方差并节省高达30倍成本。
2025-09-14 hep-lat
Three-quark systems in MA and MC projected QCD
利用Hodge分解研究了淬火SU（3）格点上最大阿贝尔（MA）和最大中心（MC）投影QCD中的三个夸克系统，以及只存在色电/磁流的夸克/光子部分。首先，我们对重子中的三夸克（3Q）势V_{3Q}和弦张力σ_{3Q}进行了定量研究。对于MA投影QCD、SU（3）QCD和MC投影QCD，我们发现V_{3Q}中的禁闭势服从Y-反序，弦张力σ_{3Q}近似等于SU（3）QCD中的弦张力。弦张力σ_{3Q} \simeq σ_{Q \bar Q}在3Q和Q \bar Q势之间也具有普适性。我们发现，夸克间相互作用势在MC投影的QCD和MC投影的QCD之间有很强的相似性。相反，在光子部分的夸克间势中几乎没有发现约束力。其次，我们研究了MA投影QCD中轻强子的能谱以及N-Δ质量分裂的光子/光子部分。我们发现在MA投影的QCD中，N-Δ质量分裂被显著减小，而在MA投影的QCD中，由于阿贝尔化或Hodge分解，单胶子交换效应或库仑势部分被大大减小.这一事实似乎表明，质量分裂的主要来源是单胶子交换。
2008-10-07 hep-lat
Magnetic susceptibility of QCD matter and its decomposition from the lattice
我们利用具有物理质量的交错夸克，通过第一性原理晶格模拟确定了热QCD物质的磁化率。采用一种新的方法，只需要在零背景场的模拟，从而规避相关的磁通量量化的问题。经过仔细的连续极限外推，在低温下发现抗磁性行为（负磁化率），在高温下发现强顺磁性（正磁化率）。我们重新审视的磁化率分解成自旋和轨道角动量相关的贡献。自旋项-在零温度下的光子光锥分布振幅的归一化-计算非微扰和外推到连续极限。在获得完整的磁化率和自旋项后，我们首次计算了轨道角动量的贡献。结果揭示了与基于自由费米子图像所预期的相反。我们提供了一个简单的参数化的温度和磁场依赖的QCD状态方程，可以用于唯象研究。
2020-07-28 hep-lat hep-ph nucl-th
The HAL QCD potential in $I=1$ $ππ$ system with the $ρ$ meson bound state
本文采用全对全传播子的混合方法研究了$I=1$ $ππ$散射中的HAL QCD势，其中传播子用低本征模近似，其余的高本征模部分随机估计.为了验证混合方法对含有夸克产生$/$湮灭贡献的系统（如$ρ$介子）的适用性，我们计算了$I=1$势，其中$ρ$介子表现为深束缚态，$I=1$-$ππ$势为2+1味规范位形，格距为$a \approx 0.12$ fm和$(m_π,m_ρ) \approx (870, 1230)$ MeV.虽然我们发现夸克产生$/$湮灭贡献的朴素随机评估导致极大的统计波动，但额外的降噪方法使我们能够获得足够精确的势，这表明了强大的吸引力。我们还证实，结合能和$k^3 \cot δ$从我们的潜在的是大致一致的现有的$ρ$介子束缚态，在一个大的系统误差与我们的计算，其可能的起源进行了讨论。
2020-04-03 hep-lat
Confinement From The Gauge Invariant Abelian Decomposition
在考虑禁闭时，一个常见的方法是研究SU（3）规范林克斯的阿贝尔子群的优势。找到场的阿贝尔分量的一个好方法是通过Cho-Guan-De规范不变量阿贝尔分解，它使用精心选择的方向矢量$n$将规范场分裂为阿贝尔限制场和剩余有色场。受限域可以进一步细分为拓扑项和非拓扑项。我们表明，有一个选择的$n$，这使我们能够准确地表示威尔逊圈的完整的QCD作为一个功能，只有限制阿贝尔领域，而不需要任何路径排序或额外的路径积分。我们提出的数值证据表明，限制领域的拓扑部分占主导地位的弦张力。我们还表明，$n$包含某些拓扑对象，如果它们存在，将至少部分负责禁闭。这些在限制场强度中留下了独特的图案，我们在淬灭的格点量子色动力学中寻找这些结构。
2013-11-13 hep-lat
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
Model analysis on the effectiveness of the HAL QCD method for hadron-hadron interactions
Kyoto Prefectural University（京都府立大学）
本文通过推导公式，结合弹性散射简单模型及$\bar{K}N$散射分析，检验HAL QCD方法在强子-强子相互作用中的有效性，明确其定域势可定量再现散射相移并指示束缚态，还探讨了$\bar{K}N$势奇异行为的成因。
2026-11-06 hep-lat hep-ph nucl-th
Extension of the HAL QCD approach to inelastic and multi-particle scatterings in lattice QCD
我们将HAL QCD方法推广到非弹性和多粒子散射中，用该方法可以在能量低于非弹性阈值的情况下在QCD中得到两个强子之间的势。本文首先利用量子场论的幺正性约束的单壳层$T$矩阵，导出了两个以上粒子系统的Nambu-Bethe-Salpeter（NBS）波函数在大间距下的渐近行为.我们证明了它的渐近行为包含了$n$粒子散射的相移和混合角。这种性质是HAL QCD方案的基本成分之一，该方案从量子场论（如QCD）中的NBS波函数定义“势”。接下来，我们根据这些NBS波函数，构造能量无关但非局部的非弹性阈值以上的势。在非相对论近似下，我们证明了能量无关的耦合通道势的存在，其中所有粒子的动量与它们自身的质量相比都很小。结合这两个结果，我们也可以使用HAL QCD方法来研究非弹性和多粒子散射。
2013-12-27 hep-lat hep-ph nucl-th
Practical all-to-all propagators for lattice QCD
本文提出了一种计算格点夸克传播子全元的新方法。该方法结合了传播子的谱分解，精确地计算最低本征模，与“稀释”的噪声估计，即仅在时间，空间，自旋或颜色的子集上获得支持。我们发现，与传统的噪声估计技术相比，误差大大减少。
2005-05-20 hep-lat
102 PFLOPS Lattice QCD quark solver on Fugaku
本文介绍了在日本新超级计算机Fugaku上实现的世界上第一个超过100 PFLOPS的单精度格点量子色动力学夸克解算器的结果。我们实现了一个因素38倍的加速从超级计算机K在相同的问题大小，$192^4$，102 PFLOPS，10%的浮点运算效率对单精度浮点运算峰值。评估区域是Clover-Wilson Dirac矩阵的单精度BiCGStab，其中Schwarz交替过程区域分解预处理使用Jacobi迭代进行局部域矩阵求逆。
2021-09-22 hep-lat
Lattice QCD and baryon-baryon interactions: HAL QCD method
本文综述了用HAL QCD方法研究格点量子色动力学中的重子-重子相互作用，如核力。我们首先详细解释我们的策略，通过定义在场论，如QCD的潜力，调查重子重子相互作用。本文在非弹性阈值以下的重子量子色动力学中引入Nambu-Bethe-Salpeter（NBS）波函数。然后，我们定义的潜在的NBS波函数的衍生物的扩展，这是正确地再现低于非弹性阈值的散射相移。利用这个定义，我们给出了一种在格点量子色动力学中提取势的方法。其次，我们讨论了HAL QCD方法的优点和缺点，通过比较它与传统的方法，其中一个直接提取的散射相移的有限体积能量通过Lüscher的公式。我们给出了几个理论和数值证据，说明由于弹性激发态的污染，目前文献中结合有限体积能量的朴素平台拟合的传统方法不能用于重子-重子相互作用.另一方面，我们表明，这样一个严重的问题，可以避免在HAL QCD方法通过定义在一个能量无关的方式的潜力。我们还讨论了系统的HAL QCD方法，特别是与截断的衍生物展开的错误。第三，我们给出了用HAL QCD方法得到的几个结果，包括（中心）核力、张量力、自旋轨道力和三核子力。最后给出了在近物理π介子质量$m_π\simeq 146$ MeV下的最新计算结果，包括导致形成$ΩΩ$和$NΩ$重子的超子力.
2020-08-30 hep-lat hep-ph nucl-th
Meson Mass Decomposition from Lattice QCD
强子质量可以分解为夸克分量和胶分量之和，这些分量通过QCD算符的强子矩阵元来定义。这些分量包括夸克质量项、夸克能量项、胶能项和迹线异常项。我们首次用格点量子色动力学计算了介子的这些分量。计算是用重叠费米子在$2+1$味畴壁费米子规范位形上进行的。我们证实轻介子质量的$\sim 50\%$来自夸克质量项，而$\sim 10\%$来自夸克能量;而对于$ρ$介子，夸克能量贡献了大约一半的质量，但夸克质量项贡献很小.组合的胶组分对两种介子都贡献了$\sim 40 - 50\%$。有趣的是，在低于粲夸克质量的一个大的夸克质量区域内，夸克质量对矢量介子质量的贡献几乎是线性的。对于重介子，夸克质量项占主导地位，而对于重赝标和矢量介子，胶组分的贡献约为$200$ MeV（约为2GeV的裸值）。发现粲偶素超精细分裂主要由夸克能量项控制，这与夸克势模型的描述是一致的。
2015-04-24 hep-lat hep-ph
Hermitizing the HAL QCD potential in the derivative expansion
给出了HAL量子色动力学势的厄米化形式，由于不同能量的Nambu-Bethe-Salpeter（NBS）波函数相互不正交，因此除了导数展开中的首阶（LO）局域项外，HAL量子色动力学势必须是非厄米的.证明了非厄米势在导数展开式中可以逐阶厄米化到所有阶。特别地，次领先阶（NLO）势可以精确地厄米化而无需近似。然后将该方法应用于一个简单的$ΞΞ(^{1}S_{0}) $散射的情形，并将HAL QCD计算应用于非线性光学。非线性光学项对散射相移的修正相对较小，在这种情况下，线性光学分析似乎是合理的。我们还观察到，埃尔米特NLO势的局部部分比非埃尔米特NLO势的局部部分工作得更好。HAL量子色动力学势的厄米版本是可取的比较，它与唯象相互作用，也可以使用它作为一个两体相互作用在许多身体系统。
2020-03-02 hep-lat nucl-th
Interaction between two hadrons in lattice QCD
本文报告了HAL QCD方法在格点QCD中研究强子相互作用的最新进展，包括在物理点附近π介子质量下对$ΛΛ-NΞ$、$NΩ$、$T_{cc}$和$N-ϕ$等系统的研究，并总结了关于无深束缚双核子的共识。
2025-02-28 hep-lat
Current matrix element in HAL QCD's wave function equivalent potential method
给出了由HAL QCD合作组提出的波函数等效势定义的有效量子力学中守恒流矩阵元的计算公式。首先，以双通道耦合的非相对论场论为理论基础，得到了一个封闭解析形式的波函数等价HAL QCD势。用外场法推导公式，要求结果与原理论一致。在此基础上，将有效电流算符代入HAL QCD势的有效哈密顿量的左、右本征函数中得到矩阵元。除了朴素的单体电流，有效电流算子包含一个额外的两体项，从自由度中出现，已被整合出来。
2017-09-27 hep-lat hep-ph nucl-th
Lattice QCD determination of states with spin 5/2 or higher in the spectrum of nucleons
激发的同位旋1/2状态，包括核子的能量计算使用淬火，各向异性晶格。所使用的重子内插场算子包括提供八面体群的$G_2$不可约表示的非定域算子。在格点量子色动力学计算中首次实现了自旋5/2或更高自旋态的分解。我们观察到模式的八面体群，对应于连续自旋5/2或更高的俯冲的不可约表示的简并能量。
2006-09-26 hep-lat
Systematics of the HAL QCD Potential at Low Energies in Lattice QCD
研究了$^1$ S $_0$通道中的$ΞΞ$相互作用，考察了非定域HAL QCD势在次-次-首阶（N $^2$ LO）导数展开的收敛性.我们发现（i）由N $^2$ LO分析得到的首阶势在低能量下精确地给出了散射相移，（ii）即使在低于非弹性阈值的较高能量下，完整的N $^2$ LO势也只给出了很小的相移修正，以及（iii）在首阶分析中由壁夸克源确定的势与在N $^2$ LO分析中确定的势一致，除了在短距离处，因此，它在低能量下给出正确的相移。我们还研究了HAL QCD势中可能存在的系统不确定性，如势的非弹性态污染和有限体积伪影，并发现它们在这个特定系统中得到了很好的控制。
2019-01-28 hep-lat hep-ph nucl-th
The static quark potential from the gauge invariant Abelian decomposition
本文研究了色禁闭与由规范不变量Abel（Cho-Duan-Ge）分解导出的拓扑结构之间的关系。这阿贝尔分解施加等距的颜色字段$n$选择阿贝尔方向，我们的研究的原则新颖性是，我们已经定义了这个领域的特征向量的威尔逊圈。这使我们能够建立非阿贝尔规范场的路径有序积分与阿贝尔限制规范场上的积分之间的等价关系，这在格点量子色动力学中是理论上和数值上都易于处理的。通过使用斯托克斯定理，我们可以将威尔逊圈的表面积分在一个受限制的场强，并表明，受限制的场强可能是由拓扑结构，发生时的参数之一parametrising的色场$n$风本身周围的非解析性的色场。如果它们存在，这些天体将导致威尔逊圈的面积律标度，并提供夸克禁闭的机制。我们在猝灭格点量子色动力学中寻找这些结构。我们进行阿贝尔分解，并发现限制场强度是由晶格上的峰占主导地位。包含这些峰的威尔逊圈显示出更强的面积定律，从而提供了对弦张力的主要贡献。
2014-01-18 hep-lat
Emergence of the rho resonance from the HAL QCD potential
本文报道了用HAL QCD方法对$ρ$共振的研究。我们计算的$I=1$ $ππ$势在$m_π \approx 0.41$ GeV的单端技巧，顺序传播和协变近似平均（CAA）的组合。由于这些技术，我们确定了非本地$I=1$ $ππ$潜力在次-领先的顺序（N $^2$ LO）的衍生物展开的第一次，并获得相应的$ρ$共振的S-矩阵的极点。我们还讨论了我们的结果和以前的计算之间的比较，由Lüscher的方法。
2021-11-30 hep-lat hep-ph
Efficient solution of the multi-channel Lüscher determinant condition through eigenvalue decomposition
我们提出了一种方法，有效地找到解决方案的Lüscher的量子化条件，该方程涉及两个粒子散射振幅的离散谱的状态在一个周期性的空间体积的有限程度，如目前在格点量子色动力学。所提出的方法是基于耦合通道和分波的空间中的本征值分解，这被证明有几个理想的和简化的功能，是非常有益的，当考虑简单的无自旋粒子的弹性散射的问题。我们说明了一个玩具模型的矢量矢量散射具有高密度的解决方案，并与应用程序的明确的格点量子色动力学能级数据描述$J^P=1^-$和$1^+$散射在几个耦合通道的方法。
2020-01-23 hep-lat hep-ph
Explosive Decomposition in Ultrarelativistic Heavy Ion Collision
最近在BNL-RHIC能量下的Au+Au碰撞结果暗示了在QCD跃迁时强子的爆炸性产生，而不是软流体动力学演化。我们推测，这是由于QCD接近Tc的有效势的快速变化。执行实时晶格模拟的有效理论，我们表明，快速演变的潜力导致“爆炸性”的调幅分解，而不是气泡成核或临界减速。
2001-09-13 cond-mat hep-lat hep-ph
Consistency between Lüscher's finite volume method and HAL QCD method for two-baryon systems in lattice QCD
在格点量子色动力学中研究两重子系统有两种方法：从时间相关器的平台中提取本征能的直接方法和从时空相关器的非定域势中提取可观测量的HAL QCD方法。虽然这两种方法在理论上应该给出相同的结果，但已经报道了定性不同的结果。最近，我们指出，从激发态的基态的分离是至关重要的，以获得合理的结果，在前者，而这两个国家提供有用的信号，在后者。在本文中，我们通过将两重子耦合子分解成由HAL QCD方法得到的有限体积本征模，来确定直接方法中各个态的贡献。在2+1味格点量子色动力学中，我们考虑了在$m_π= 0.51$ GeV的$^1$ S $_0$通道中的$ΞΞ$系统，使用壁夸克源和涂抹夸克源.结果表明，直接方法中的“伪平台”现象确实是由激发态的污染引起的，而真正的基态饱和平台只在t > 5~15 fm（对应于最低激发能的倒数）处出现.我们还证明了利用有限体积本征模可以优化两重子算符，使得（i）由HAL QCD方法得到的有限体积能谱与由优化的时间相关器得到的能谱一致;（ii）只有采用高度优化的算符，才能在直接方法中得到正确的能谱。由此我们得出结论：解决了长期以来存在的关于两重子的Lüscher有限体积方法和HAL QCD方法之间一致性的问题：只有在前者中适当地去除受激污染时，它们才在定量上是一致的。
2019-03-06 hep-lat hep-ph nucl-th
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
The nucleon spin and momentum decomposition using lattice QCD simulations
在格点量子色动力学中，我们确定了价夸克、海夸克和胶子所携带的核子自旋。计算是使用一个系综的规范配置与两个简并轻夸克与固定的质量近似再现物理π质量。我们发现核子中夸克携带的总角动量是$J_{u+d+s}{=}0.408(61)_{\rm stat.}(48)_{\rm syst.}$，胶子贡献是$J_g {=}0.133(11)_{\rm stat.}(14)_{\rm syst.}$，给出了与自旋和一致的总的$J_N{=}0.54(6)_{\rm stat.}(5)_{\rm syst.}$.对于夸克的内禀自旋贡献，我们得到了$\frac{1}{2}ΔΣ_{u+d+s}{=}0.201(17)_{\rm stat.}(5)_{\rm syst.}$。在2~GeV能量下，所有的物理量都用$\overline{\textrm{MS}}$格式给出.计算了夸克和胶子的动量分数，并将其相加得到满足动量和的$\langle x\rangle_{u+d+s}+\langle x\rangle_g{=}0.804(121)_{\rm stat.}(95)_{\rm syst.}+0.267(12)_{\rm stat.}(10)_{\rm syst.}{=}1.07(12)_{\rm stat.}(10)_{\rm syst.}$。
2017-11-18 hep-ex hep-lat hep-ph
S-wave kaon-nucleon potentials with all-to-all propagators in the HAL QCD method
本文利用全对全夸克传播子方法研究了格点量子色动力学中的K介子-核子相互作用。本文用含时HAL QCD方法，在$32^3 \times 64$晶格上，采用（2+1）味规范组态，在晶格间距为$a \approx 0.09$ fm，π质量为$m_π \approx 570$ MeV的情况下，计算了S波K介子-核子势的首阶导数展开.我们对全对全传播子采取了一端技巧，这使我们能够将零动量强子算符放在源和汇处，并在源处涂抹夸克算符。我们发现在$I=1$通道中的排斥作用比在$I=0$中的强。通过求解含势的薛定谔方程得到的相移定性地再现了实验相移的能量依赖性，并且与以前的无全对全传播子的格点量子色动力学结果具有相似的性质.我们的研究表明，带有单端技巧的全对全夸克传播子方法对于HAL QCD方法研究介子-重子系统的相互作用是有用的，因此，我们将在未来的研究中把它应用到包含夸克-反夸克产生/湮灭过程的介子-重子系统中.
2020-06-02 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
