Horch, Hanno: Lattice QCD studies of observables extracted from the hadronic vacuum polarization
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Person: Horch, Hanno (Autor) 
  
Titel: Lattice QCD studies of observables extracted from the hadronic vacuum polarization
  
Dokument:
100001262.pdf (7.381 KB) PDF
Quelle: Mainz : Univ. vii, 244 Seiten
Erscheinungsjahr:    2017
URN: urn:nbn:de:hebis:77-diss-1000012627
  
Dokumentart:
Buch Buch
Weitere Angaben zur Dokumentart:    Dissertation
Sprache: Englisch
Open Access: OpenAccess
Einrichtung: Institut für Kernphysik
DDC-Sachgruppe:    Physik
ID: 100001262  Universitätsbibliothek Mainz
Hinweis:
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Abstract: Gittersimulationen der Quantenchromodynamik (QCD) ermöglichen die Berechnung
von Observablen bei niedrigen Energien, bei denen Störungstheorie nicht
anwendbar ist, von ersten Prinzipien ausgehend. Wir nutzen Gitter-QCD, um
die hadronische Vakuumpolarisation (HVP) zu bestimmen. In dieser Arbeit
bestimmen wir aus der HVP den führenden Beitrag zum anomalen magnetischen
Moments des Muons (a_mu^HLO), den hadronischen Beitrag zur Adler-Funktion
sowie den hadronischen Anteil der Änderung der laufenden elektromagnetischen
Kopplung (a^had_QED). Unsere Berechnungen basieren auf Ensembles der
Coordinated Lattice Simulations (CLS) Kollaboration. Diese verwenden nichtperturbative O(a)-verbesserte Wilson-Fermionen mit zwei dynamischen, entarteten leichten Quarks. Wir benutzen "partially twisted" Randbedingungen,
um eine höhere Impulsauflösung der HVP zu erreichen. In dieser Arbeit werden
Strange- und Charm-Quarks nur als Valenzquarks behandelt.
Mehrere Strategien werden diskutiert um a_mu^HLO zu berechnen und systematische
Effekte werden analysiert. Das Resultat für vier Quarks ist a_mu^{HLO,udsc}=636:4(31:3)(33:2).
Wir berechnen die Adler-Funktion mittels numerischer Ableitungen der HVP.
Am physikalischen Punkt erreichen wir eine Präzision von 0.8%-3.5% für die
Adler-Funktion abhängig vom Quark-Flavour und Q^2 einschließlich systematischer
Effekte.
Aus der Adler-Funktion berechnen wir a^had_QED mit einer Präzision von 2%-3%
ebenfalls mit systematischen Fehlern am physikalischen Punkt.
   
Weiteres Abstract: Simulations of Quantum Chromodynamics (QCD) on the lattice allow for
the computation of observables from first principles at low energies where per-
turbation theory breaks down. In this study we use lattice QCD to compute the
hadronic vacuum polarization (HVP) in order to extract the leading hadronic
contribution to the anomalous magnetic moment of the muon (a_mu^HLO), the Adler
function, and the shift of the running of the fine structure constant (a^had_QED).
Our work is based on ensembles generated by the Coordinated Lattice Simu-
lations collaboration. We use two dynamical, degenerate, non-perturbatively
O(a)-improved Wilson fermions. The strange- and charm-quark contributions
are partially quenched. We use partially twisted boundary conditions to in-
crease the momentum resolution of the HVP.
A number of strategies are discussed to obtain a_mu^HLO, and an analysis of sys-
tematic effects is included. The result for the four-quark result is a_mu^{HLO,udsc}=636:4(31:3)(33:2).
We compute the Adler function with numerical derivatives from the HVP. At the physical point including systematic errors we reach a precision of 0.8%-3.5%
for the Adler function depending on the flavour and Q^2.
From the Adler function we compute a^had_QED with a precision of 2%-3% also
including systematic errors at the physical point.
   
  
Verfügbarkeit prüfen:    URN (urn:nbn:de:hebis:77-diss-1000012627)
 


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