一个一致的 $\mathcal{O}(v^2)$ NRQCD 描述：粲偶素的衰变与高 $P_T$ 瞬发产生
A consistent $\mathcal{O}(v^2)$ NRQCD description of decays and high-$P_T$ prompt production of charmonia
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本文通过全局拟合高 $P_T$ LHC 数据，确定了 NRQCD 中六个长距离矩阵元，验证了 $\mathcal{O}(v^2)$ 阶 NRQCD 足以描述粲偶素的产生与衰变。
中文摘要 AI 辅助
我们提出了非相对论量子色动力学（NRQCD）中六个长距离矩阵元（LDMEs）的全局确定，这些矩阵元出现在瞬发 $J/\psi$ 的产生中，最高到 $\mathcal{O}(v^2)$ 阶，使用了高 $P_T$ 的 LHC 数据，包括直接产生以及来自 $\chi_c$ 和 $\psi(2S)$ 的馈入贡献。利用 NLO+NLL 的前导幂次碎裂框架，我们拟合了 ATLAS 和 CMS 的 $\psi(2S)/J/\psi$ 产额比，以及 CMS 在 $\sqrt{s} = 13$ TeV 下的 $\psi(2S)$ 极化数据，每个粲偶素注入一个衰变宽度。拟合得到的 LDMEs 对 CMS 和 ATLAS 的截面数据（$J/\psi$ 的 $P_T$ 高达 360 GeV）以及 CMS 的 $J/\psi$ 极化数据提供了出色的预测。所得与产生和衰变数据的极好一致性表明，$\mathcal{O}(v^2)$ 阶的 NRQCD 足以描述大 $P_T$ 下 $J/\psi$、$\psi(2S)$ 和 $\chi_c$ 的强子产生。
英文摘要
We present a global determination of the six long-distance matrix elements (LDMEs) within non-relativistic QCD (NRQCD) appearing in the production of prompt $J/ψ$ up to $\mathcal{O}(v^2)$ using high-$P_T$ LHC data for direct and feed-down contributions from $χ_c$ and $ψ(2S)$. Using a leading-power fragmentation framework at NLO+NLL, we fit $ψ(2S)/J/ψ$ yield ratios from ATLAS and CMS and $ψ(2S)$ CMS polarization data at $\sqrt{s} = 13$ TeV, injecting one decay width per charmonium. The fit LDMEs provide excellent predictions of the CMS and ATLAS cross-section data up to $P_T=360$ GeV for the $J/ψ$, as well as the $J/ψ$ polarization data from CMS. The obtained excellent agreement with production and decay data demonstrates that $\mathcal{O}(v^2)$ NRQCD is sufficient to describe $J/ψ$, $ψ(2S)$, and $χ_c$ hadroproduction at large $P_T$.
发表机构
- Université Paris-Saclay（巴黎萨克雷大学）
- University College Dublin（都柏林大学学院）
机构由 AI 辅助整理，请以论文原文为准。
