Renôrmalons e correções de ordem alta da QCD perturbativa em decaimentos hadrônicos do tau
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2022 |
Tipo de documento: | Tese |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP |
Texto Completo: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76134/tde-30012023-161629/ |
Resumo: | Determinações precisas do acoplamento forte, s, a partir dos decaimentos τ → (hádrons) + vr e do processo e + e → (hádrons) abaixo da massa do quark c dependem de Regras de Soma a Energia Finita. Nelas, o lado experimental é dado pelos momentos integrados da função espectral e o lado teórico está diretamente ligado com as correções perturbativas obtidas a partir da função de Adler, sendo esta conhecida, no momento, a cinco loops, no limite quiral. Neste trabalho, estudamos dois aspectos do lado teórico das regras de soma, sempre usando, num primeiro momento, o limite large-β0 como um laboratório. A expansão da função de Adler, neste limite, é conhecida exatamente em todas as ordens e serve como um modelo para a QCD completa. Primeiramente, aplicamos o método dos aproximantes de Padé e suas variantes para extrair informações sobre as correções de ordens mais altas da função de Adler. As estratégias desenvolvidas podem ser entendidas em termos da estrutura analítica da série no plano de Borel. Ao fim obtivemos predições confiáveis, independentes de modelo, para os coeficientes de ordens mais altas da função de Adler. Estes resultados têm impactado a incerteza final de αs em determinações recentes, reduzindo-a. Em um segundo momento, estudamos os renôrmalons que aparecem na transformada de Borel dos momentos polinomiais. Estabelecemos uma conexão direta entre os renôrmalons e o comportamento perturbativo dos momentos integrados. Usando variações de esquema e uma transformada de Borel modificada, estudamos o polo do renôrmalon infra-vermelho dominante que está por trás dos momentos cujas séries perturbativas são instáveis, enquanto os momentos com bom comportamento perturbativo se beneficiam de cancelamentos parciais dos renôrmalons. Finalmente, discutimos um truncamento otimizado da série perturbativa baseado em variações de esquema de renormalização. |
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Renôrmalons e correções de ordem alta da QCD perturbativa em decaimentos hadrônicos do tauRenormalons and higher-order perturbative QCD corrections in hadronic tau decaysAcoplamento forteQCDQCDRenormalonsRenôrmalonsStrong couplingTauTauDeterminações precisas do acoplamento forte, s, a partir dos decaimentos τ → (hádrons) + vr e do processo e + e → (hádrons) abaixo da massa do quark c dependem de Regras de Soma a Energia Finita. Nelas, o lado experimental é dado pelos momentos integrados da função espectral e o lado teórico está diretamente ligado com as correções perturbativas obtidas a partir da função de Adler, sendo esta conhecida, no momento, a cinco loops, no limite quiral. Neste trabalho, estudamos dois aspectos do lado teórico das regras de soma, sempre usando, num primeiro momento, o limite large-β0 como um laboratório. A expansão da função de Adler, neste limite, é conhecida exatamente em todas as ordens e serve como um modelo para a QCD completa. Primeiramente, aplicamos o método dos aproximantes de Padé e suas variantes para extrair informações sobre as correções de ordens mais altas da função de Adler. As estratégias desenvolvidas podem ser entendidas em termos da estrutura analítica da série no plano de Borel. Ao fim obtivemos predições confiáveis, independentes de modelo, para os coeficientes de ordens mais altas da função de Adler. Estes resultados têm impactado a incerteza final de αs em determinações recentes, reduzindo-a. Em um segundo momento, estudamos os renôrmalons que aparecem na transformada de Borel dos momentos polinomiais. Estabelecemos uma conexão direta entre os renôrmalons e o comportamento perturbativo dos momentos integrados. Usando variações de esquema e uma transformada de Borel modificada, estudamos o polo do renôrmalon infra-vermelho dominante que está por trás dos momentos cujas séries perturbativas são instáveis, enquanto os momentos com bom comportamento perturbativo se beneficiam de cancelamentos parciais dos renôrmalons. Finalmente, discutimos um truncamento otimizado da série perturbativa baseado em variações de esquema de renormalização.Precise determinations of the strong coupling, αs, from hadronic τ decays and from e + e → (hadrons) below the c-quark mass rely on Finite Energy Sum Rules. In these sum rules, the experimental side is given by integrated spectral function moments and the theoretical side is directly connected with the perturbative corrections obtained from the Adler function, which are known, at present, at five loops, in the chiral limit. In this work, we study two aspects of the theoretical side of the sum rules, always using, at first, the large-β0 limit as a laboratory. The expansion of the Adler function, in this limit, is known exactly to all orders and serves as a model for full QCD. First, we apply the method of Padé approximants and its variants to extract information about the higher-order corrections of the Adler function. The strategies developed here can be understood in terms of the analytical structure of the series in the Borel plane. In the end, we obtained reliable, model-independent predictions for the higher-order coefficients of the Adler function. These results have impacted the final uncertainty of αs in recent determinations, reducing it. Second, we study the renormalons that appear in the Borel transform of polynomial moments. We establish a direct connection between renormalons and the perturbative behavior of integrated moments. Using scheme variations and a modified Borel transform, we study the pole of the dominant infrared renormalon that governs the moments whose perturbative series are unstable, while the moments with good perturbative behavior benefit from partial cancellations of renormalons. Finally, we discuss an optimized truncation of the perturbative series based on renormalization scheme variations.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPBoito, Diogo RodriguesOliani, Fabio Henrique2022-12-08info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76134/tde-30012023-161629/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2024-08-23T15:48:02Zoai:teses.usp.br:tde-30012023-161629Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212024-08-23T15:48:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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