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格点量子色动力学进展

格点量子色动力学进展. 北京大学物理学院理论物理所 刘川. On behalf of CLQCD Collaboration. Chen, Y. ( 陈莹 ) 中科院高能所 Liu, C. ( 刘川 ) 北京大学物理学院 Liu, Y.-B. ( 刘玉斌 ) 南开大学物理学院 Ma, J.-P. ( 马建平 ) 中科院理论物理所 Zhang, J.-B. ( 张剑波 ) 浙江大学物理系 Students: 牛志元、郭宝仲、杜德川、刘航、荔宁（北大） 张远江、李刚（高能所） 孟祥飞（南开）. 提纲. 国际上格点量子色动力学进展

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格点量子色动力学进展

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Presentation Transcript

  1. 格点量子色动力学进展 北京大学物理学院理论物理所 刘川

  2. On behalf of CLQCD Collaboration • Chen, Y. (陈莹) 中科院高能所 • Liu, C. (刘川) 北京大学物理学院 • Liu, Y.-B. (刘玉斌) 南开大学物理学院 • Ma, J.-P. (马建平) 中科院理论物理所 • Zhang, J.-B. (张剑波) 浙江大学物理系 • Students: • 牛志元、郭宝仲、杜德川、刘航、荔宁（北大） • 张远江、李刚（高能所） • 孟祥飞（南开）

  3. 提纲 国际上格点量子色动力学进展 general status light hadron spectrum matrix element decay constants 中国格点合作组的工作 Hadron interaction Finite temperature glueballs 总结与展望

  4. 国际格点量子色动力学进展

  5. 大趋势 • Lattice QCD is in the process of a “phase transition/crossover” • “quench”→“unquench” • “away from physical”→ “close to physical” • More physical quantities… • Errors are better controlled (both systematic and statistical)

  6. The beast called “QUENCH”

  7. Quench Beast ETMC JLQCD BMW MILC RBC LHPC PACS_CS

  8. Unquenching… • Domain wall fermions (RBC/UKQCD/LHPC) • Overlap fermions (JLQCD) • HISQ (staggered) fermions (MILC) • Twisted mass fermions (ETMC) • Anisotropic clover (LHPC) • Improved Wilson (BMW, NPLQCD…) • Wilson at physical parameters (PACS-CS) • …… • ILDG(International Lattice Data Grid)

  9. The Berlin wall & lattice QCD K. Jansen, hep-lat/0311039

  10. Berlin wall crushing…

  11. More physical… • Pion mass 700MeV  below 300MeV • where cPT starts to work… • even down to physical value 140MeV • Lattice spacing below 0.1fm • Combined with improved actions • Volume size a few fm • Disconnect diagrams • …

  12. A few examples…

  13. BMW, [hep-lat] 0906.3599 Science 322:1224-1227,2008 Light hadron spectrumbyBMW

  14. Light hadron spectrum • 轻强子谱一直是格点量子色动力学重要应用之一 • 计算的原理 在正确的规范场组态下平均

  15. Highlights • Unquenched (2+1flavor lattice QCD) • Complete spectrum (flavor non-singlet mesons and octet, decuplet baryons) • Finite volume corrections (resonances) • Controlled chiral extrapolation (pion mass down to about 200MeV) • Controlled continuum extrapolation

  16. Quench vs. unquench BMW, [hep-lat] 0906.3599 Science 322:1224-1227,2008 CP_PACS, hep-lat/0206009

  17. Chiral extrapolation (BMW)

  18. Matrix elements Plenary talk, Lattice 2009 by Lubicz & van de Water

  19. B_K 的计算 • Renormalization dilemma • Continuum perturbation done in the MS-bar Naive Dimensional Regularization scheme (MS-bar NDR-scheme) • Need Regularization Independent scheme (RI/MOM-scheme) • Relation between operators in the RI/MOM-scheme and MS-bar NDR-scheme • Non-perturbative matching of operators in the matching window See, plenary talk on Lattice 2009 by Lubicz

  20. The fDs puzzle? Plenary talk, Lattice 2009 by Aubin

  21. Experimental results

  22. Comparison

  23. Independent determination of Vcs

  24. More comparisons…

  25. Is is a puzzle? • 只有HPQCD的结果偏离最严重 • Vcs需要单独确定 • 目前还不是很严重的问题…

  26. 更多内容敬请关注Lattice 2009 主页 • http://rchep.pku.edu.cn/workshop/lattice09/index.xml

  27. 中国格点合作组的工作

  28. 利用强子散射研究谱学 • 许多新的强子态接近两个强子的阈 • 束缚态？共振态？ • 仅仅计算简单的关联函数无法确定 • 需要研究强子－强子散射相移

  29. 散射与Z(4430) • Z(4430)的实验发现 • 接近 质量阈值 • Q=+1, JP=0-,1-,2- • M=4433 MeV • G=45 MeV

  30. 理论方面的探讨 • 相关的唯象理论工作 • Shallow bound state of two D mesons (S.L. Zhu et al, PRD77,034003) • Tetra-quark resonance above threshold (X.-H Liu et al, PRD77, 094005) • Threshold enhancement (J.L.Rosner, PRD76,114002) • 需要研究阈附近的 散射 • 散射长度 a0 • 有效力程 r0 • 格点QCD 提供了从第一性原理出发的、非微扰的研究方法 Phys.Rev.D80:034503,2009

  31. 理论框架－有限体积方法 • 有限体积中相互作用的两个粒子 • 相互作用：相对于自由粒子能量偏移 • 相互作用：无穷空间散射相移 • Luescher公式：

  32. 基本公式 • A box of size L, periodic in all three spatial directions: • Two interacting hadrons

  33. 强子算符的构造（单粒子） D10 • Single particle operators • Angular momentum decomposition D*+

  34. 强子算符的构造（两粒子）

  35. 散射信息的获取 • Scattering length a0&effective range r0

  36. 各种外推 • After all the extrapolations

  37. 分析与讨论 • Possible bound state? • Bound state:

  38. 分析与讨论 • Possible bound state? • For shallow bound state, • But our scattering lengths are all positive • On the verge of developing a bound state • Using the square well potential model to estimate, the potential well is V0=70(10) MeV, R=0.7fm. • Our results is not in favor of a shallow bound state

  39. 基本结论 • 我们利用（quenched）格点QCD研究了J P = 0 –道的 散射，得到了散射长度 a0 和有效力程 r0 。 • 研究表明：在J P = 0 –道，两个粲介子 具有吸引相互作用，但不太可能形成浅束缚态。 • Unquenched研究正在展开…

  40. 其他相关的工作 • 如何在格点计算中区分单粒子态与多粒子散射态？ • 利用spectral weight? • 见牛志元同学明天的分会报告

  41. QCD相变中的胶球谱

  42. Motivation • Signature of QGP • sQGP :glueball may not behave as one naively expects. • N. Ishii et al, PRD 66 094506 (2002) Phys.Rev.D80:114502,2009.

  43. 有限温度场论 可连续调节 • 温度变为虚时方向： • 虚时方向场具有周期/反周期边条件 • 有限温关联函数：

  44. Thermal correlators • Using glueball operatorsf(t) • Spectral function

  45. Breit-Wigner ansatz • 将d-函数换为Lorentzian:

  46. 胶球极点质量随温度变化

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