Matching-Funktionen für Gitter Berechnungen zur Hadronenstruktur

• Antragsteller: Professor Dr. Andreas Schäfer
• Fachliche Zuordnung: Kern- und Elementarteilchenphysik, Quantenmechanik, Relativitätstheorie, Felder
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2017
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 262484577

Das Ziel dieses Projekts ist es, eine neuartigen Zugang zur Berechnung hadronischer Eigenschaften mithilfe der Gitter-QCD zu untersuchen und zu erweitern. Dieser Zugang wurde kürzlich von Prof. Xiangdong Ji vorgeschlagen. Dieses Projekt ist wichtig, weil die Gitter-QCD Informationen liefert, die komplementär sind zu solchen, die man aus direkten Experimenten gewinnen kann. Dies gilt insbesondere für komplizierte Objekte wie Generalied Parton Distributions (GPDs), Distribution Amplitudes (DAs) und Transverse Momentum Dependent parton distributions (TMDs) für die die experimentelle Information de facto unzureichend ist, um sie vollständig zu bestimmen. Um ein vollständiges Bild der Hadronen wie dem Nukleon zu bekommen sind daher Gitter-Rechnungen unverzichtbar. Die gegenwärtigen Gitter-QCD-Techniken erlauben aber nur einige Momente dieserFunktionen zu berechnen, nicht aber deren funktionale Form. Auch ist die Übereinstimmung zwischen den Gitter-Resultaten für das zweite Moment der Isovektor-Quark-Verteilung im Nukleon, der wichtigsten Benchmark Größe, schlecht. Ji's Methode verschiebt einen Großteil der harten Arbeit in die störungstheoretische QCD (pQCD) nämlich die Berechnung der ``Matching Functions'' zwischen rein räumlichen Korrelatoren (die man auf dem Gitter berechnen kann) und den phänomenologisch relevanten Lichtkegel-Korrelatoren. Das vorgeschlagene Projekt ist nicht nur von großem wissenschaftlichen Interesse, sondern es ist auch als Auftakt einer langfristigen Zusammenarbeit zwischen der Regensburger Universität und der Jia Tong Universität in Schanghai gedacht. Das Projekt besteht aus drei Unterprojekten, nämlich der Berechnung der Zwei-Schleifen-Matching-Funktion (und möglicherweise einiger Potenz-Korrekturen) für die Isovektor-Quark-Verteilung im Nukleon (SP1), der Berechnung der Ein-Schleifen-Matching-Funktion (und möglicherweise auch der Zwei-Schleifen-Matching-Funktion) für die Pion-Verteilungsamplitude (SP2) und die Berechnung der Ein-Schleifen-Matching-Funktion für die Sivers TMD (SP3).

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: China
• Partnerorganisation: National Natural Science Foundation of China
• Beteiligte Person: Professor Dr. Xiangdong Ji