Higher-order behaviour of heavy-quark current correlators in the small-momentum expansion

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2021
Autor(a) principal: Rodrigues, Marcus Vinícius Gonzalez
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: eng
Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76134/tde-13122021-115817/
Resumo: In the absence of direct observations of new physics at the LHC, precision physics plays an important role in the search for phenomena beyond the Standard Model (SM). In this situation, the fundamental parameters of the SM, such as quark masses and the strong coupling, αs, must be known with high precision. One of the most powerful methods to extract the charm- and bottom-quark masses, mc and mb, as well as the strong coupling, is the use of sum-rules for the vector and pseudo-scalar heavy-quark current correlators. At present, the increasing precision of experimental data and lattice simulations may not directly translate into more accurate determinations of mc, mb and αs, as the perturbative uncertainty due to the residual renormalization-scale dependence dominates the final error of these parameters. In this work, we extended the analysis of Grozin and Sturm for the vector correlator and calculated, for the first time, the small-momentum expansion of the pseudo-scalar, scalar and axial-vector correlators in the large-β0 limit. We performed a detailed study of the singularities of the Borel transforms and the higher-order behaviour of the perturbative series of these correlators. With the knowledge of the structure of renormalon singularities in the Borel transforms, we can design new observables with tamed perturbative behaviour that can lead to improved determinations of quark masses and αs based on heavy-quark current correlators.
id USP_a6898bfab1e398a08dc252aec5e2a5a2
oai_identifier_str oai:teses.usp.br:tde-13122021-115817
network_acronym_str USP
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository_id_str
spelling Higher-order behaviour of heavy-quark current correlators in the small-momentum expansionCorrelatores de quark pesado na expansão de baixos momentos em ordens mais altasAcoplamento forteMassas dos quarksPerturbative QCDQCD perturbativaQuark massesRenormalonsRenormalonsStrong couplingIn the absence of direct observations of new physics at the LHC, precision physics plays an important role in the search for phenomena beyond the Standard Model (SM). In this situation, the fundamental parameters of the SM, such as quark masses and the strong coupling, αs, must be known with high precision. One of the most powerful methods to extract the charm- and bottom-quark masses, mc and mb, as well as the strong coupling, is the use of sum-rules for the vector and pseudo-scalar heavy-quark current correlators. At present, the increasing precision of experimental data and lattice simulations may not directly translate into more accurate determinations of mc, mb and αs, as the perturbative uncertainty due to the residual renormalization-scale dependence dominates the final error of these parameters. In this work, we extended the analysis of Grozin and Sturm for the vector correlator and calculated, for the first time, the small-momentum expansion of the pseudo-scalar, scalar and axial-vector correlators in the large-β0 limit. We performed a detailed study of the singularities of the Borel transforms and the higher-order behaviour of the perturbative series of these correlators. With the knowledge of the structure of renormalon singularities in the Borel transforms, we can design new observables with tamed perturbative behaviour that can lead to improved determinations of quark masses and αs based on heavy-quark current correlators.Na ausência de observação direta de nova física no LHC, a física de precisão desempenha um papel fundamental na busca por fenômenos além do Modelo Padrão (SM). Nesta situação, os parâmetros fundamentais do SM, como as massas dos quarks e o acoplamento forte, αs, devem ser conhecidos com alta precisão. Um dos métodos mais poderosos para se extrair as massas dos quarks charm e bottom, mc e mb, bem como acoplamento forte, é o uso de regras de soma para os correlatores de quark pesado vetorial e pseudo-escalar. No momento, um aumento na precisão dos dados experimentais ou simulações de QCD na rede não devem permitir determinações ainda mais precisas de mc, mb e αs, visto que a incerteza perturbativa relacionada à dependência residual na escala de renormalização domina os erros finais desses parâmetros. Neste trabalho, nós estendemos a análise de Grozin e Sturm no correlator vetorial e calculamos, pela primeira vez, a expansão de baixos momentos para os correlatores pseudo-escalar, escalar e vetor-axial no limite large-β0. Fizemos um estudo detalhado sobre as singularidades nas transformadas de Borel e sobre o comportamento perturbativo em ordens mais altas desses correlatores. Com o conhecimento da estrutura de singularidades to tipo renormalons nas transformadas de Borel, nós podemos construir novos observáveis com melhor comportamento perturbativo que podem permitir uma melhora nas extrações das massas dos quarks e do acoplamento forte através dos correlatores de corrente com quark pesado.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPBoito, Diogo RodriguesRodrigues, Marcus Vinícius Gonzalez2021-12-03info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76134/tde-13122021-115817/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/openAccesseng2024-08-22T23:43:03Zoai:teses.usp.br:tde-13122021-115817Biblioteca 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:27212024-08-22T23:43:03Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
dc.title.none.fl_str_mv Higher-order behaviour of heavy-quark current correlators in the small-momentum expansion
Correlatores de quark pesado na expansão de baixos momentos em ordens mais altas
title Higher-order behaviour of heavy-quark current correlators in the small-momentum expansion
spellingShingle Higher-order behaviour of heavy-quark current correlators in the small-momentum expansion
Rodrigues, Marcus Vinícius Gonzalez
Acoplamento forte
Massas dos quarks
Perturbative QCD
QCD perturbativa
Quark masses
Renormalons
Renormalons
Strong coupling
title_short Higher-order behaviour of heavy-quark current correlators in the small-momentum expansion
title_full Higher-order behaviour of heavy-quark current correlators in the small-momentum expansion
title_fullStr Higher-order behaviour of heavy-quark current correlators in the small-momentum expansion
title_full_unstemmed Higher-order behaviour of heavy-quark current correlators in the small-momentum expansion
title_sort Higher-order behaviour of heavy-quark current correlators in the small-momentum expansion
author Rodrigues, Marcus Vinícius Gonzalez
author_facet Rodrigues, Marcus Vinícius Gonzalez
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Boito, Diogo Rodrigues
dc.contributor.author.fl_str_mv Rodrigues, Marcus Vinícius Gonzalez
dc.subject.por.fl_str_mv Acoplamento forte
Massas dos quarks
Perturbative QCD
QCD perturbativa
Quark masses
Renormalons
Renormalons
Strong coupling
topic Acoplamento forte
Massas dos quarks
Perturbative QCD
QCD perturbativa
Quark masses
Renormalons
Renormalons
Strong coupling
description In the absence of direct observations of new physics at the LHC, precision physics plays an important role in the search for phenomena beyond the Standard Model (SM). In this situation, the fundamental parameters of the SM, such as quark masses and the strong coupling, αs, must be known with high precision. One of the most powerful methods to extract the charm- and bottom-quark masses, mc and mb, as well as the strong coupling, is the use of sum-rules for the vector and pseudo-scalar heavy-quark current correlators. At present, the increasing precision of experimental data and lattice simulations may not directly translate into more accurate determinations of mc, mb and αs, as the perturbative uncertainty due to the residual renormalization-scale dependence dominates the final error of these parameters. In this work, we extended the analysis of Grozin and Sturm for the vector correlator and calculated, for the first time, the small-momentum expansion of the pseudo-scalar, scalar and axial-vector correlators in the large-β0 limit. We performed a detailed study of the singularities of the Borel transforms and the higher-order behaviour of the perturbative series of these correlators. With the knowledge of the structure of renormalon singularities in the Borel transforms, we can design new observables with tamed perturbative behaviour that can lead to improved determinations of quark masses and αs based on heavy-quark current correlators.
publishDate 2021
dc.date.none.fl_str_mv 2021-12-03
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76134/tde-13122021-115817/
url https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76134/tde-13122021-115817/
dc.language.iso.fl_str_mv eng
language eng
dc.relation.none.fl_str_mv
dc.rights.driver.fl_str_mv Liberar o conteúdo para acesso público.
info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv Liberar o conteúdo para acesso público.
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.coverage.none.fl_str_mv
dc.publisher.none.fl_str_mv Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
publisher.none.fl_str_mv Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
dc.source.none.fl_str_mv
reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
instname:Universidade de São Paulo (USP)
instacron:USP
instname_str Universidade de São Paulo (USP)
instacron_str USP
institution USP
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)
repository.mail.fl_str_mv virginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.br
_version_ 1815258111164809216