Published September 21, 2020 | Version v1
Publication Open

Factorization Theorem Connecting the Light-Cone Distribution Amplitudes of Heavy-Flavor Mesons in QCD and Heavy-Quark Effective Theory

  • 1. National University of Sciences and Technology
  • 2. Institute of High Energy Physics
  • 3. Chinese Academy of Sciences
  • 4. University of Chinese Academy of Sciences
  • 5. Central South University
  • 6. Forschungszentrum Jülich

Description

The light-cone distribution amplitude (LCDA) of a heavy-light meson defined in heavy quark effective theory (HQET) is a fundamental nonperturbative input to account for innumerable B meson exclusive decay and production processes. On the other hand, the conventional heavy-flavored meson LCDA defined in QCD also ubiquitously enters the factorization formula for hard exclusive B production processes. Inspired by the observation that these two LCDAs exhibit the identical infrared behaviors, yet differ in the ultraviolet scale of order m_{b} or greater, we propose a novel factorization theorem for the heavy-light mesons, that the LCDA defined in QCD can be further expressed as a convolution between the LCDA in HQET and a perturbatively calculable coefficient function thanks to asymptotic freedom. This refactorization program can be invoked to fully disentangle the effects from three disparate scales Q, m_{b}, and Λ_{QCD} for a hard exclusive B production process, particularly to facilitate the resummation of logarithms of type lnQ/m_{b} and lnm_{b}/Λ_{QCD} in a systematic fashion.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

إن سعة توزيع المخروط الخفيف (LCDA) لميزون الضوء الثقيل المحدد في نظرية فعالية الكوارك الثقيل (HQET) هي مدخلات أساسية غير مضطربة لحساب عدد لا يحصى من عمليات الاضمحلال والإنتاج الحصرية للميزون B. من ناحية أخرى، فإن الميزون التقليدي ثقيل النكهة LCDA المحدد في QCD يدخل أيضًا في كل مكان في صيغة التحليل إلى عوامل لعمليات إنتاج B الحصرية الصلبة. مستوحاة من الملاحظة القائلة بأن هذين المركزين يظهران سلوكيات متطابقة للأشعة تحت الحمراء، ومع ذلك يختلفان في مقياس الأشعة فوق البنفسجية للترتيب m _{ b} أو أكبر، نقترح نظرية تحليل جديدة لميزونات الضوء الثقيل، بحيث يمكن التعبير عن LCDA المحدد في QCD بشكل أكبر على أنه التفاف بين LCDA في HQET ووظيفة معامل قابلة للحساب بشكل مضطرب بفضل الحرية المقاربة. يمكن استدعاء برنامج إعادة الهيكلة هذا لفصل التأثيرات بشكل كامل عن ثلاثة مقاييس متباينة Q و m _{ b} و _{ QCD} لعملية إنتاج B حصرية صعبة، خاصة لتسهيل استئناف اللوغاريتمات من النوع lnQ/m _{ b} و lnm _{ b }/ Ω _{ QCD} بطريقة منهجية.

Translated Description (French)

L'amplitude de distribution des cônes légers (LCDA) d'un méson lourd défini dans la théorie efficace des quarks lourds (HQET) est une entrée non perturbatrice fondamentale pour tenir compte d'innombrables processus de désintégration et de production exclusifs du méson B. D'autre part, le LCDA méson lourd conventionnel défini dans QCD entre également de manière ubiquitaire dans la formule de factorisation pour les processus de production B exclusifs durs. Inspirés par l'observation que ces deux LCDA présentent les mêmes comportements infrarouges, mais diffèrent dans l'échelle ultraviolette d'ordre m_{b} ou plus, nous proposons un nouveau théorème de factorisation pour les mésons de lumière lourde, que le LCDA défini dans QCD peut être davantage exprimé comme une convolution entre le LCDA dans HQET et une fonction de coefficient calculable de manière perturbative grâce à la liberté asymptotique. Ce programme de refactorisation peut être invoqué pour démêler complètement les effets de trois échelles disparates Q, m_{b} et Λ_{QCD} pour un processus de production B exclusif dur, en particulier pour faciliter la reprise des logarithmes de type lnQ/m_{b} et lnm_{b}/Λ_{QCD} de manière systématique.

Translated Description (Spanish)

La amplitud de distribución de cono ligero (LCDA) de un mesón pesado-ligero definida en la teoría efectiva de quarks pesados (HQET) es una entrada no perturbadora fundamental para dar cuenta de innumerables procesos de decaimiento y producción exclusivos del mesón B. Por otro lado, el mesón LCDA convencional de sabor intenso definido en QCD también entra de forma ubicua en la fórmula de factorización para los procesos de producción de B exclusiva dura. Inspirados por la constatación de que estas dos LCDA exhiben comportamientos infrarrojos idénticos, pero difieren en la escala ultravioleta de orden m_{b} o superior, proponemos un nuevo teorema de factorización para los mesones pesados-ligeros, que la LCDA definida en QCD puede expresarse además como una convolución entre la LCDA en HQET y una función de coeficiente perturbativamente calculable gracias a la libertad asintótica. Este programa de refactorización se puede invocar para desenredar completamente los efectos de tres escalas dispares Q, m_{b} y Λ_{QCD} para un proceso de producción B exclusivo duro, particularmente para facilitar la reanudación de logaritmos de tipo lnQ/m_{b} y lnm_{b}/Λ_{QCD} de manera sistemática.

Files

PhysRevLett.125.132001.pdf

Files (188.5 kB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:6919489554001bfd3261c6c7b2932292
188.5 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
نظرية التحليل ربط سعات توزيع المخروط الخفيف لميزونات النكهة الثقيلة في QCD والنظرية الفعالة للكوارك الثقيل
Translated title (French)
Théorème de factorisation reliant les amplitudes de distribution des cônes légers des mésons à forte saveur dans la théorie efficace QCD et Heavy-Quark
Translated title (Spanish)
Teorema de factorización que conecta las amplitudes de distribución del cono de luz de los mesones de sabor intenso en la teoría efectiva de QCD y Heavy-Quark

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2946699108
DOI
10.1103/physrevlett.125.132001

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Pakistan

References

  • https://openalex.org/W1774152247
  • https://openalex.org/W1977116585
  • https://openalex.org/W1979081013
  • https://openalex.org/W1980416430
  • https://openalex.org/W1993564142
  • https://openalex.org/W2017656006
  • https://openalex.org/W2035621661
  • https://openalex.org/W2042624379
  • https://openalex.org/W2042817023
  • https://openalex.org/W2044466630
  • https://openalex.org/W2048210920
  • https://openalex.org/W2050071130
  • https://openalex.org/W2051599679
  • https://openalex.org/W2066711625
  • https://openalex.org/W2068885039
  • https://openalex.org/W2071686396
  • https://openalex.org/W2079081270
  • https://openalex.org/W2089972465
  • https://openalex.org/W2090654979
  • https://openalex.org/W2091276733
  • https://openalex.org/W2091486206
  • https://openalex.org/W2134777028
  • https://openalex.org/W2164266995
  • https://openalex.org/W2170114950
  • https://openalex.org/W2592469739
  • https://openalex.org/W2927707074
  • https://openalex.org/W3099398672
  • https://openalex.org/W3103048203
  • https://openalex.org/W3104471749
  • https://openalex.org/W4250636715