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从第一原理出发的电弱规范耦合跑动

Running of the Electroweak Gauge Couplings from First Principles

Alessandro Conigli, Dalibor Djukanovic, Georg von Hippel, Simon Kuberski, Harvey B. Meyer, Kohtaroh Miura, Konstantin Ottnad, Andreas Risch, Hartmut Wittig

arXiv 2607.03370首次发表:更新:

发表机构

Johannes Gutenberg-Universität Mainz; GSI Helmholtz Centre for Heavy Ion Research; PRISMA ++ Cluster of Excellence and Institut für Kernphysik, Johannes Gutenberg-Universität Mainz; Theoretical Physics Department, CERN; Institute of Particle and Nuclear Studies, High Energy Accelerator Research Organization (KEK); Helmholtz-Institut für Strahlen- und Kernphysik and Bethe Center for Theoretical Physics, Universität Bonn; Department of Physics, University of Wuppertal(约翰内斯·古腾堡美因茨大学; GSI重离子研究中心; 美因茨大学核物理研究所及PRISMA++卓越集群; 欧洲核子研究中心理论物理部; 高能加速器研究机构粒子与核研究研究所; 波恩大学斯特拉斯曼与核物理亥姆霍兹研究所及贝特理论物理中心; 伍珀塔尔大学物理系)

机构由 AI 辅助整理,请以论文原文为准。

AI 中文总结

从第一原理高精度计算电弱规范耦合强子跑动,用低能区格点QCD及欧几里得分裂技术,获高精度电磁耦合值,超现有现象学测定精度,还评估达下一代电弱测量精度目标的改进方案。

AI 中文摘要

我们给出了从第一原理出发对电弱规范耦合强子跑动的高精度计算。在低能区采用格点量子色动力学,对于虚能 $Q^2 \lesssim 12\;\mathrm{GeV}^2$ 实现了千分之一的精度。在 $Q^2 \simeq 1\;\mathrm{GeV}^2$ 时,我们的结果与基于 $e^+e^-$ 测量的估计值偏差高达 $7\sigma$。通过欧几里得分裂技术将格点量子色动力学与微扰量子色动力学相结合,我们得到电磁耦合 $\Delta\alpha^{(5)}_{\mathrm{had}}(M_Z^2) = 0.027821(34)_{\mathrm{lat}}(35)_{\mathrm{pQCD}}$,其精度比最近的现象学测定高出两倍多。我们评估了可以达到下一代电弱测量精度目标的改进方案。

英文摘要

We present a high-precision calculation of the hadronic running of electroweak gauge couplings from first principles. Employing lattice QCD in the low-energy regime, we achieve permille precision for virtualities $Q^2 \lesssim 12\;\mathrm{GeV}^2$. At $Q^2 \simeq 1\;\mathrm{GeV}^2$, our determination deviates by up to $7σ$ from estimates based on $e^+e^-$ measurements. Combining lattice QCD with perturbative QCD via the Euclidean split technique, we obtain for the electromagnetic coupling $Δα^{(5)}_{\mathrm{had}}(M_Z^2) = 0.027821(34)_{\mathrm{lat}}(35)_{\mathrm{pQCD}}$, which is more than twice as precise as recent phenomenological determinations. We assess improvement scenarios by which the precision target for next-generation electroweak measurements could be reached.

CommentsUpdated to match the published version in Physical Review Letters. Bibliographic information and supplemental-material link updated. Published with companion PRD arXiv:2511.01623

DOI:10.1103/r2cx-tl7s

论文原文

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