极化半单举深度非弹性散射在QCD中的$\mathcal O(α_s^3)$阶计算
Polarized Semi-Inclusive Deep-Inelastic Scattering at $\mathcal O(α_s^3)$ in QCD
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中文总结 AI 辅助
本文首次给出纵向极化半单举深度非弹性散射的N$^3$LO QCD全微分预言，扩展二维横动量减除框架至自旋依赖截面，为未来电子-离子对撞机上的螺旋度PDFs分析提供精度基准。
中文摘要 AI 辅助
揭示质子自旋的部分子起源需要精确测定极化部分子分布函数（PDFs），而这依赖于对极化散射的相应精确理论预言，特别是考虑到未来电子-离子对撞机预期的高精度测量。我们首次提出了纵向极化半单举深度非弹性散射（SIDIS）在次次次领头阶（N$^3$LO）的QCD预言，采用全微分形式，同时给出了强子横动量谱的次次领头阶预言。这些结果通过将二维横动量减除框架扩展到自旋依赖的截面而获得。结合相应的非极化计算，这些结果使得纵向双自旋不对称性的一致N$^3$LO预言成为可能，并为未来螺旋度PDFs和横动量依赖螺旋度分布的分析提供了精度基准。
英文摘要
Unraveling the partonic origin of the proton spin requires precise determinations of polarized parton distribution functions (PDFs), which depend on comparably precise theoretical predictions for polarized scattering, particularly in view of the high-precision measurements anticipated at the future Electron-Ion Collider. We present the first next-to-next-to-next-to-leading order (N$^3$LO) QCD predictions for longitudinally polarized semi-inclusive deep-inelastic scattering (SIDIS) in a fully differential form, together with next-to-next-to-leading order predictions for the hadron transverse-momentum spectrum. These results are obtained by extending the two-dimensional transverse-momentum subtraction framework to the spin-dependent cross section. Together with the corresponding unpolarized calculation, these results enable consistent N$^3$LO predictions for longitudinal double-spin asymmetries and provide a precision baseline for future analyses of helicity PDFs and transverse-momentum-dependent helicity distributions.
发表机构
- Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学）
- Fudan University（复旦大学）
- Institute of Modern Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院近代物理研究所）
- Shandong University（山东大学）
机构由 AI 辅助整理，请以论文原文为准。
