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Herdoiza Bolaños, GregorioSupervisor

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Hadronic physics and Scale Setting from Lattice QCD with Wilson-type Fermions

Date read: 2024-09-16 {_iPublic_txt_centro_}: | ID: 10486/716116

Author: Saez Gonzalvo, Alejandro

Director: Herdoiza Bolaños, Gregorio

Abstract

Tesis Doctoral inédita leída en la Universidad Autónoma de Madrid, Facultad de Ciencias, Departamento de Física Teórica. Fecha de Lectura: 16-09-2024 (General); En la física de partículas actual, resultados precisos de observables del Modelo Estándar (SM) son necesarios para mejorar la determinación de los parámetros fundamentales del SM y guiar la búsqueda de la Nueva Física (NP) mediante comparaciones precisas de las predicciones del SM con los resultados experimentales correspondientes. El sector de sabores de quarks del Modelo Estándar constituye un rico escenario para tal esfuerzo. En una gran clase de procesos, la dinámica no-perturbativa asociada a la interacción fuerte entre quarks y gluones juega un papel fundamental. Estos efectos hadrónicos se rigen por la Cromodinámica Cuántica (QCD), la teoría gauge de la interacción fuerte en el marco del SM. El control adecuado de estos efectos es uno de los principales frentes de investigación en la física teórica de partículas actual. La teoría de campos en el retículo proporciona un método basado en primeros principios para estudiar teorías fuertemente acopladas como QCD. En este trabajo, estudiamos un setup de QCD en el retículo orientada a cálculos de alta precisión de la física de quarks ligeros y del charm. Empleamos un enfoque de acción mixta, en el que se utilizan dos regularizaciones diferentes de la acción fermiónica para los sectores mar y valencia. Más concretamente, el sector mar se basa en Nf = 2+1 fermiones de Wilson no-perturbativamente O(a) improved, mientras que en el sector de valencia se consideran los quarks up/down, strange y charm utilizando una regularización de Wilson twisted mass a máximo twist. Al considerar también el caso en el que se utilizan fermiones de Wilson O(a) improved en los sectores mar y valencia, hemos llevado a cabo una prueba de universalidad en el sector de los quarks up/down y strange. Esto proporciona una fuerte evidencia de un control adecuado de la aproximación al límite al continuo en estas formulaciones de QCD en el retículo. Describiremos un procedimiento de ajuste de escala o scale setting y su impacto en los observables que involucran al quark charm. El uso de una acción mixta requiere un ajuste de las masas de quarks de los sectores mar y valencia para preservar la unitariedad de la teoría en el continuo. El input externo utilizado en el procedimiento de scale setting corresponde al uso de las masas y constantes de desintegración de piones y kaones en el límite simétrico de isospín de QCD. La escala t0 se utiliza como escala intermedia, cuyo valor físico puede determinarse como resultado del scale setting. Empleamos técnicas de variación sobre modelos para evaluar todas las incertidumbres sistemáticas relevantes. Por último, los resultados del scale setting se aplican al sector del quark charm, en el que se obtienen determinaciones precisas de la masa del quark charm y de las constantes de desintegración de los mesones D y Ds. Nuestros resultados se encuentran entre los más precisos de la comunidad para regularizaciones reticulares tipo Wilson (Summary)

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