Reconstruction of light-cone parton distribution functions from lattice QCD simulations at the physical point
我们给出了用格点量子色动力学模拟计算的非极化和螺旋度部分子分布函数。采用非微扰重整化和晶格数据转换为MSbar计划在2 GeV的规模。一个匹配的过程中应用的目标质量校正导致光锥部分子分布函数的重建。对于这两种情况下，我们发现晶格和唯象数据之间的类似行为，并为极化PDF的一个很好的重叠范围内的Bjorken-x值。这为利用格点量子色动力学直接计算夸克分布的新兴领域带来了重大成功。
2018-03-07 hep-ex hep-lat hep-ph
Lattice QCD Calculations of Parton Physics
在这篇文章中，我们总结了在格点量子色动力学中计算部分子物理的现状和挑战，为美国粒子物理共同体计划练习（a.k.a.）。“Snowmass”）。虽然PDF矩计算已经非常成功，并不断改进，新的方法已经开发出直接在$x$空间中计算分布。最近的许多晶格研究都集中在计算π介子和核子的等矢量PDF，学习控制与激发态污染，重整化和连续外推，π介子质量和有限体积效应等相关的系统学。虽然在某些情况下，晶格结果已经与实验数据竞争，为了在广泛的$x$范围内达到对未来对撞机物理学有影响的非极化核子PDF的精度水平，仍然是一个挑战，并且可能需要亿兆级超级计算能力。新的理论方法为计算其他部分子观测值打开了大门，这些部分子观测值将成为核物理实验计划的重点，包括广义部分子分布和横动量相关PDF。实验数据和格点QCD计算之间富有成效的相互作用将开创部分子物理和强子结构的新时代。
2022-02-15 hep-lat hep-ph
Nucleon Tomography and Generalized Parton Distribution at Physical Pion Mass from Lattice QCD
利用MILC协作组生成的2+1+1味高度改进的交错夸克（HISQ）的晶格系综，首次计算了物理π质量下的核子等矢非极化广义部分子分布（GPD），晶格间距$a\approx 0.09$ ~fm，体积$64^3\times 96$ .我们使用动量涂抹源，以提高在核子助推动量$P_z \approx 2.2$ GeV的信号，并报告结果在非零动量转移$[0.2,1.0]\text{ GeV}^2$。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$ξ=0$的三维分布$H(x,Q^2)$和$E(x,Q^2)$，以及在$\overline{\text{MS}}$方案中，在$μ=3$ GeV上对选定的Bjorken $x$的三维核子层析成像和与碰撞参数相关的分布。
2021-07-23 hep-lat hep-ph nucl-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
Novel applications of Lattice QCD: Parton distribution functions, proton charge radius and neutron electric dipole moment
我们简要讨论了格点量子色动力学模拟的现状，并回顾了核子观测量的选择性结果，重点是最近的发展在格点量子色动力学评估的核子形状因子和半径，部分子分布函数和他们的时刻，和中子电偶极矩。核子电荷和部分子分布函数的矩的夸克质量的物理值产生的模拟，而进行探索性研究的部分子分布函数和中子的电偶极矩比介子质量的物理值更重。
2016-12-14 hep-lat hep-ph nucl-ex
Improved Parton Distribution Functions at Physical Pion Mass
本文首次给出了物理π质量下等矢量非极化和纵向极化部分子分布函数的晶格结果。PDF使用大动量有效场论（LaMET）框架获得，其中可以在晶格上计算有限动量PDF（称为“准PDF”）的完整Bjorken- $x$依赖性。在RI/MM方案中，准PDF核子矩阵元被非微扰重整化。然而，最近的重整化准PDF遭受非物理振荡，改变了作为Bjorken- $x$的函数的真实分布的形状。在本文中，我们提出了两种可能的解决方案来克服这个问题，并证明了有效的方法的2+1+1-味的晶格数据在物理π质量与晶格间距0.09 fm和体积$(5.76\mbox{ fm})^3$。
2017-08-17 hep-lat hep-ph
Lattice Calculation of Parton Distribution Function from LaMET at Physical Pion Mass with Large Nucleon Momentum
本文在大动量有效理论（LaMET）框架下，利用系综方法，在物理π介子质量和大质子推进动量$P_z \in \{2.2,2.6,3.0\}$ ~GeV下，计算了非极化矢量部分子分布函数（PDF）.与我们以前的物理π介子PDF结果相比，我们显著增加了统计量，增加了一倍的助推动量，增加了对激发态污染系统的投资，并切换到$γ_t$算子以避免与标量矩阵元素混合。我们在分析中使用四个源-汇分离来控制与激发态污染相关的系统学。计算对应于新算子的单循环LaMET匹配并将其应用于我们的晶格数据。我们详细的系统，影响PDF计算，提供指导方针，以提高未来的晶格PDF计算的精度。我们发现我们最终的部分子分布是在合理的协议与PDF提供的最新的唯象分析。
2018-05-18 hep-ex hep-lat hep-ph
Transverse momentum-dependent parton distributions for longitudinally polarized nucleons from domain wall fermion calculations at the physical pion mass
以前的格点量子色动力学对核子横向动量依赖部分子分布（TMD）的计算主要集中在横向极化核子的情况下，因此没有包括与纵向极化有关的两种超前扭转TMD，即对应于纵向极化核子中横向极化夸克的螺旋TMD和蜗轮TMD.基于含有钉书钉形规范连接的夸克双域算符的强子矩阵元定义TMD，利用物理π质量下的RBC/UKQCD畴壁费米子系综，对表征上述两种TMD的TMD观测量进行了评估.
2023-01-15 hep-lat hep-ph
Moments of Parton Distributions Functions from Lattice QCD at the Physical Point
本文在物理π介子质量下用两种格距计算核子PDFs的第二梅林矩，并识别出可显著降低激发态污染的算符。
2023-07-07 hep-lat
Flavor non-singlet parton distribution functions from lattice QCD at physical quark masses via the pseudo-distribution approach
QCD的最大挑战之一是从第一性原理确定核子的部分子结构。在这项工作中，我们提供了这样一个确定的味道非单线态（$u-d$）的非极化部分子分布函数（PDF），利用非微扰的QCD在晶格上的制定。我们应用Radyushkin的伪分布的方法晶格的结果，使用模拟与固定的轻夸克质量的物理值，这是有史以来第一次尝试这种方法直接在物理点。提取的坐标空间矩阵元素被用来找到相关的物理Ioffe时间分布从匹配过程。充分的Bjorken- $x$依赖的PDF解决使用几种重建方法来解决病态逆问题时遇到的使用离散格点数据。我们认为价分布$q_v$和与反夸克$q_v+2\bar{q}$，有关，分别提取矩阵元素的实部和虚部的组合。良好的协议被发现与PDF从全球适合已经在统计不确定性，它是通过量化几个系统的影响进一步改善。这里给出的结果是有史以来第一次在整个$x$范围内与全局拟合完全一致的PDF的\emph{ab initio}测定。因此，它们为研究更广泛的部分子分布铺平了道路，例如\单态PDF和广义部分子分布。因此，可以实现基本的，但缺乏第一性原理的见解，补充致力于核子结构的丰富的实验计划。
2021-02-15 hep-ex hep-lat hep-ph
Parton physics from a heavy-quark operator product expansion: Lattice QCD calculation of the second moment of the pion distribution amplitude
π介子光锥分布振幅（LCDA）是量子色动力学中高能互斥过程的中心非微扰对象。在这篇文章中，第二Mellin矩的π介子LCDA被确定为一个概念验证计算的第一个数值实现的重夸克算子乘积展开（HOPE）方法。在猝灭的QCD中，在2 GeV的因子分解标度下，在$m_π=550$ MeV的π介子质量下确定的第二梅林矩的结果值是$ \langle ξ^2 \rangle = 0.210 \pm 0.013\text{ (stat.)} \pm 0.034\text{ (sys.)}$。这个结果与以前测定这个量的结果是一致的。
2022-02-21 hep-lat hep-ph nucl-th
Parton physics of the large-$N_c$ mesons
我们首次用格点Monte-Carlo方法计算了大$N_c$ π介子的共线夸克结构，从而开始了对稳定大$N_c$介子塔的结构物理的研究。我们采用大的$N_c$连续约化方法来确定介子关联函数，其中包含了空间扩展的准PDF算子，这是一个完美的策略，只集中在短的微扰长度尺度上。我们发现在大- $N_c$和$N_c=3$理论中π介子的内部结构是非常相似的。有趣的是，我们发现的线索，即使是观察到的差异可能会出现在很大程度上通过不同的微扰QCD演化在两个理论从相似的初始条件在低因子分解尺度。
2022-06-22 hep-lat hep-ph hep-th
Systematic uncertainties in parton distribution functions from lattice QCD simulations at the physical point
本文利用准共线部分子分布方法，详细研究了核子的螺旋度相关和螺旋度无关的共线部分子分布函数。格点量子色动力学的计算是采用具有轻夸克质量物理值的扭曲质量费米子进行的。我们给出了一个系统的和深入的帐户的显着特点进入准PDF的评估和它们的关系的光锥PDF。特别是，我们给出了详细的矩阵元素的计算，包括系统的不确定性，如激发态污染的各种来源的研究。此外，我们讨论了这里使用的非微扰重整化方案及其系统，截断傅立叶变换和不同的匹配处方的影响。
2019-02-01 hep-lat hep-ph
Extraction of parton distributions from lattice QCD
本文综述了格点量子色动力学中核子极化和非极化部分子分布函数矩的计算，特别是它们在物理区域的外推。我们还讨论了由有限个格点矩重建核子中价夸克分布的x依赖性。
2003-10-02 hep-lat hep-ph nucl-th
Parton physics from a heavy-quark operator product expansion: Formalism and Wilson coefficients
部分子分布函数（PDF）和光锥分布振幅（LCDA）分别是高能非弹性散射和弹性散射的中心非微扰目标。因此，从头测定这些对象是非常可取的。在本文中，我们提出的理论细节的PDF和LCDA的计算使用重夸克算子乘积展开方法。在以前的论文[Phys.Rev.D73，014501（2006）]中提出了这种策略，用于使用格点量子色动力学计算PDF的高阶矩。它的中心特征是引入了一个虚构的价重夸克。在本文中，我们表明，我们研究的强子矩阵元的算子乘积展开（OPE）也可以表示为一个微扰匹配核和相应的光锥分布的卷积，这在原则上可以被反转，以确定部分子动量分数的依赖。关于高阶矩的提取，本文还给出了非极化PDF、螺旋度PDF和赝标介子LCDAs的OPE公式中的单圈Wilson系数。虽然这些威尔逊系数的PDF可以推断出现有的结果在文献中，那些液晶显示器是新的。
2021-10-19 hep-lat hep-ph nucl-th
Parton distribution functions from Lattice QCD
我们提出了最近的结果，部分子分布的第一时刻使用规范配置产生的两个简并口味的轻扭曲质量夸克的π质量固定近似其物理值。我们还提出了第一次研究的矢量部分子分布函数使用扭曲的质量系综在π质量为373 MeV。
2016-02-28 hep-lat hep-ph nucl-ex
Improving the Precision of First-Principles Calculation of Parton Physics from Lattice QCD
Argonne National Laboratory（阿贡国家实验室）
本文提出通过改进的LaMET方法提升部分子物理首次原理计算的精度，结合格点重整化和动量增强插值算子，以提高理论预测的可靠性与精度。
2026-03-03 hep-lat hep-ph hep-th
Moments of nucleon generalized parton distributions from lattice QCD simulations at physical pion mass
本文给出了在格点量子色动力学中计算的核子等矢矩和轴向广义部分子分布函数的结果。分析了用一个物理量的π介子质量模拟的三个最大扭曲质量三叶草改进费米子系综。其中两个系综是用两个简并轻夸克产生的。第三个合奏是用来有，除了轻夸克，奇怪的和魅力夸克在海洋中。仔细分析的收敛到基态进行了证明是必不可少的提取正确的核子矩阵元素。这允许一个控制的非极化，螺旋度和张量第二梅林时刻的测定。矢量和轴向矢量的广义形状因子也计算作为一个功能的动量传递平方约1 GeV $^2$。这三个系综使我们能够检查未淬灭效应，并评估晶格有限体积效应。
2020-03-02 hep-ex hep-lat hep-ph
Computation of parton distributions from the quasi-PDF approach at the physical point
我们显示的第一个结果部分子分布函数内的质子在物理介子质量，采用准分布的方法。特别是，我们提出了矩阵元素的非极化，螺旋度和横向准分布的等矢量组合，获得与$N_f=2$扭曲质量三叶草改进的费米子和质子推进与动量$|\vec{p}|=0.83\mbox{ GeV}$。动量涂抹技术已被应用于改善与质子助推状态的重叠。此外，我们提出的重整化螺旋矩阵元素的RI $'$计划，以下的非微扰重整化处方最近开发的本小组。
2017-10-17 hep-lat
A simple non-parametric reconstruction of parton distributions from limited Fourier information
针对第一性原理计算中部分子分布仅有有限 Fourier 模的问题，本文提出以 Gaussian process 为 Bayesian 先验的非参数逆积分重建方法，并通过物理方式确定超参数。
2024-12-06 hep-lat hep-ph
Recent Progress in Lattice Parton-Distribution Calculations
在晶格QCD强子结构计算中，大动量有效理论（LaMET）框架被广泛用于确定部分子分布函数的Bjorken- $x$依赖关系。在这篇文章中，我重点介绍了MSULat小组最近关于部分子分布的晶格QCD结果。我们使用三叶草价费米子的合奏产生的MILC合作与晶格间距$a \approx 0.06$，0.09和0.12 fm，与$M_πL \approx 4$，和π介子质量包括135，220和310 MeV和$N_f=2+1+1$口味的高度改进的交错动力学夸克。结果包括连续物理等矢量核子PDF，第一次研究的奇怪和魅力PDF和π介子和K介子价夸克PDF。我们还报道了在物理π质量下直接计算的核子等矢量非极化和螺旋度GPD的$Q^2$和$x$依赖性的结果，并与其他晶格计算的传统矩方法进行了比较.
2021-10-13 hep-lat hep-ph
Generalized parton distributions for the pion in chiral perturbation theory
广义部分子分布提供了一个统一的参数化强子结构，并允许一个结合信息从许多不同的观测。格点量子色动力学计算已经为确定这些分布提供了重要的输入，并有望在未来变得更加重要。为此，一个可靠的外推晶格计算的物理夸克和π介子的质量是必要的。本文在手征微扰论的单圈阶下，分析了π介子的广义部分子分布的矩。
2006-01-25 hep-lat hep-ph
Unified and optimal frame choice for generalized parton distributions
本文提出一种以准实态为中心的优化参考架，首次统一描述所有对GPDs敏感的硬遍举反应，支持尺度分离并揭示新的量子干涉机制。
2025-05-09 hep-ex hep-lat hep-ph
Understanding Parton Distributions from Lattice QCD: Present Limitations and Future Promise
本次演讲将解释如何基态矩阵元素指定的夸克密度和自旋分布的时刻已经在全量子色动力学计算，显示如何物理外推到手征极限，包括物理的π云解决以前明显的冲突与实验，并描述所需的计算资源与实验进行明确的比较。
2002-11-11 hep-lat
Physics From Breit-Frame Regularization Of a Lattice Hamiltonian
我们提出了一个哈密顿制定的动量晶格使用物理动机的正则化使用Breit框架链接的最大部分子数的晶格尺寸。该方案将每个空间方向上的部分子动量限制为正值。这导致了自由度的急剧减少相比，在休息框架（中心在零动量）的正则化。我们讨论了物理观测量的计算，如（i）在临界区的质谱，（ii）结构和分布函数，（iii）$S$ -矩阵，（iv）有限温度和有限密度热力学Breit框架正则化。对于标量$ϕ^{4}_{3+1}$理论，我们提出了在临界区的质谱的数值结果。我们观察到的基态和一些更高的躺态的质量的标度行为。我们比较我们的结果与重整化群的结果由Lüscher和Weisz。利用Breit标架计算了$QCD$的$W^{μν}$张量、结构函数（极化和非极化）和夸克分布函数之间的关系。我们使用改进的部分子模型与尺度依赖，并考虑到非零的部分子质量。在Bjorken方程中我们找到了$F_{1}$、$F_{2}$、$g_{1}$与夸克分布函数之间的标准关系。我们讨论螺旋度的作用。本文给出了标量模型中部分子分布函数的数值结果。对于$ϕ^{4}$模型，我们没有发现具有内部部分子结构的束缚态.对于$ϕ^{3}$模型，我们发现了一个具有类似于$QCD$的Altarelli-Parisi行为的部分子结构的分布函数.
1996-07-01 hep-lat
Moments of Nucleon Unpolarized, Polarized, and Transversity Parton Distribution Functions from Lattice QCD at the Physical Point
本文在物理π介子质量点下利用格点QCD计算核子非极化、极化与张量极化PDFs的前两阶Mellin矩，通过RI-(S)MOM重整化在2 GeV标度匹配MS，发现零动量范德蒙德运动学可减少激发态污染，结果与先前格点研究一致。
2024-04-26 hep-lat
Perturbative investigation of Wilson-line operators in Parton Physics
本文研究了一类规范不变的非定域夸克双线性算符的重整化，其中包括一条有限长的Wilson线（称为Wilson线算符）。这些算子的矩阵元涉及到最近的“准分布”的方法来计算光锥分布的强子物理在晶格上。我们考虑了两类Wilson线算子：直线算子和U形算子，它们分别与部分子分布函数（PDF）和横向动量依赖分布（TMD）有关.我们提出了我们的单圈结果的转换因子之间的RI'（适用于非微扰重整化的晶格）和MSbar（通常用于唯象）重整化计划的存在下，非零夸克质量的直线运营商。此外，我们提出的第一个结果，我们的初步工作的重正化钉形运营商在连续（维正则化）和晶格（威尔逊/三叶草费米子和Symanzik改进胶子）正规化。我们确定了这些运营商，这必须在重夸克准PDF和轻夸克准TMD的非微扰调查解开观察到的混合对。
2018-11-08 hep-lat
Physical-Continuum Limit of the Nucleon Gluon Parton Distribution from Lattice QCD
该研究利用MILC的HISQ系综和clover价费米子，将pseudo-ITD矩阵元外推到物理连续极限，首次确定了非极化核子胶子PDF xg(x)并与格点及全局拟合结果比较。
2023-07-13 hep-lat
