An Analysis of Hadron Resonances in QCD Sum Rules

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K03959
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 15010:Theoretical studies related to particle-, nuclear-, cosmic ray and astro-physics
• Research Institution: Institute of Physical and Chemical Research (2023); Japan Atomic Energy Agency (2020-2022)
• Principal Investigator: Oka Makoto 国立研究開発法人理化学研究所, 仁科加速器科学研究センター, 客員主管研究員 (60144606)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): GUBLER PHILIPP 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 原子力科学研究所 先端基礎研究センター, 研究職 (00632390)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: ハドロン共鳴 / 量子色力学 / QCD和則 / ヘビークォーク / ハドロン共鳴

Outline of Final Research Achievements

QCD sum rule is a non-perturbative method for analyzing low energy spectrum of hadrons, which is governed by the non-perturbative features, such as color confinement and chiral symmetry breaking. The sum rule utilizes the dispersion relation to explore the singularity (pole structure) of two-body correlation functions that corresponds to physical states.In this study, we extend the treatment to resonant poles on the second Riemann sheet of the complex energy variable. Concretely, we defined the dispersion relation that include a resonance pole and developed methods to compute the energy, width and residue of the resonance pole.

Free Research Field

原子核・ハドロン理論

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

２１世紀の加速器実験で次々に発見された４個以上のクォークを含むエキゾチックハドロンの共鳴状態のダイナミクスと構造を調べるためには、ハドロン散乱状態の複素平面上での極構造の解析が必須である。本研究では、QCDの２粒子相関関数の複素平面での構造を直接解析することを目標として、その解析構造、第二リーマン面での共鳴極を含む分散関係式の導出、演算子積展開を用いた和則の構築および解析手法の開発を行った。今後、この手法を用いて新しいハドロンの性質や分類が可能となると想定している。