QCD迹异常：夸克与胶子的贡献与二维正则化

"这篇研究论文探讨了夸克和胶子在量子色动力学（Quantum Chromodynamics, QCD）中的迹线异常贡献。作者通过在最小减法方案的尺寸正则化框架下，将QCD的迹线异常明确地分为重新归一化的夸克和胶子能量动量张量两部分，并在两个循环级别上进行了这项分解。这一成果对于理解核子的扭曲四引力形状因子，即C_q和C_g的重整化组特性具有重要意义。" 在量子色动力学（QCD）中，迹线异常是一个关键的概念，它涉及到能量动量张量的 trace 不等于零的情况，这违反了经典物理中的能量动量守恒定律。在QCD中，这一现象是由非阿贝尔规范场理论的自发破缺导致的，是强相互作用的一个基本特征。论文指出，可以通过尺寸正则化方法，在最小减法方案（Modified Minimal Subtraction, $\overline{\text{MS}}$）下对这一异常进行明确的分解。 最小减法方案是一种在高能物理中广泛使用的消除红外和紫外发散的技术，它通过对理论中的发散项进行适当的幂次减去来实现这一点。论文中，研究人员将QCD的迹线异常分解为夸克和胶子两部分，这是在两个循环层次上完成的，意味着他们考虑到了更高级别的量子效应。这种分解有助于理解这两种基本粒子在形成QCD迹线异常时的作用。 此外，论文的结果对于研究核子（如质子和中子）的扭曲四引力形状因子（Twist-four Gravitational Form Factors, $\overline{C}_q$ 和 $\overline{C}_g$）具有实际应用价值。这些形状因子描述了核子如何响应外部的重力场，是探索核子内部结构的重要工具。通过约束这些因子的重整化组性质，可以更深入地了解核子内部夸克和胶子的动态行为以及它们与强相互作用的关系。 论文由Yoshitaka Hatta、Abha Rajan和Kazuhiro Tanaka三位作者共同完成，他们在不同的研究机构工作，包括布鲁克海文国家实验室、京都大学的 Yukawa 理论物理研究所、日本顺天堂大学的物理系以及日本高能加速器研究机构的 KEK 理论中心。文章在2018年12月被JHEP（Journal of High Energy Physics）发表，是一篇开放获取的学术论文，可供感兴趣的读者免费查阅和研究。