Phénoménologie des mésons B et chromodynamique quantique sur réseau

par Benoît Blossier

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Olivier Pène.


  • Résumé

    Quelques aspects de la physique des mésons B ont été étudiés par lasimulation numérique de la Chromodynamique Quantique sur réseau, qui est une approche non perturbative - basée sur les principes premiers de la Théorie Quantique des Champs - de calculer les fonctions de Green de la théorie. Les couplages \hat{g} et \tilde{g} paramétrant le Lagrangien chiral effectif qui décrit les interactions entre mésons lourd-légers et pions mous ont été calculés au-delà de l'approximation quenched (à N_f=2). L'opérateur\bar{q}\gamma_\m \gc q a été renormalisé non perturbativement en utilisant les identités de Ward chirales. On trouve \hat{g}=0. 4\div 0. 6 et \tilde{g}=-0. 1\div-0. 3. La masse du quark étrange a été estimée parune simulation unquenched (à N_f=2): elle a été renormaliséedans le schéma non perturbatif RI-MOM. On obtient en faisant le raccordement avec le schéma MSbar m_s^{MSbar}(2 GeV)=101\pm 8^{+25}_{-0} MeV. Une méthode a été proposée pour évaluer sur le réseau les facteurs deforme associés aux transitions semileptoniques à recul nul B \to D^{**} décrites dans le cadre de la Théorie Effective des Quarks Lourds. La constante de renormalisation de l'opérateur \bar{h}\gamma_i \gc D_j h a été calculée à l'ordre d'une boucle de la théorie des perturbations. On trouve \tau_1/2(1)=0. 3\div 0. 5 et \tau_3/2(1)=0. 5\div 0. 7. Enfin le paramètre de sac associé à l'amplitude de mélange B_s-anti B_s a été évalué, en choisissant une action pour le quark étrange qui vérifie la symétrie chirale à maille a du réseau finie. De cette manière les erreurs systématiques, provenant des mélanges de chiralité, sont nettement réduites lors de la renormalisation de l'opérateur à 4 fermions \bar{h}\gamma_{\m L}q\bar{h}\gamma_{\m L}q. On obtient dans l'approximation quenched B_{B_s}=0. 92(3).

  • Titre traduit

    B mesons phenomenology and lattice QCD


  • Résumé

    We have studied some phenomenological aspects of the B meson physics by using lattice QCD, which is a non perturbative method (based on the first principles of Quantum Field Theory) of computing Green functions of the theory. Pionic couplings \hat{g} and \tilde{g}, parameterizing the effective chiral Lagrangian which describes interactions between heavy-light mesons and soft pions, have been computed beyond the quenched approximation (at {\rm N_f}=2). We have renormalised the operator \bar{q}\gamma_\mu \gamma^5 q non perturbatively by using chiral Ward identities. We obtain \hat{g}=0. 4\div0. 6 and \tilde{g}=-0. 1 \div -0. 3. We have estimated from an unquenched simulation (at {\rm N_f}=2) the strange quark mass: the non perturbative renormalisation scheme RI-MOM has been applied. After the matching in the \msb scheme the result is m_s^{\msb}(2\,\gev)=101\pm 8^{+25}_{-0}~\mev. We have proposed a method to calculate on the lattice the Heavy Quark Effective Theory form factors of the semileptonic transitions B\to D^{**} at zero recoil. The renormalisation constant of the operator \bar{h}\gamma_i \gamma^5 D_j h has been computed at one-loop order of the perturbation theory. We obtain \taud (1)=0. 3\div 0. 5 and \taut(1)=0. 5\div 0. 7. Eventually the bag parameter B_{B_s} associated the B_s-\bsb mixing amplitude in the StandardModel has been estimated in the quenched approximation by using for the strange quark an action which verifies the chiral symmetry at finite lattice spacing a. Thus systematic errors are significantly reduced in the renormalisation procedure because the spurious mixing of the four-fermion operator \bar{h}\gamma_{\mu L} q \bar{h} \gamma_{\mu L} q with four-fermion operators of different chirality is absent. The result is B_{B_s}=0. 92(3).

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Informations

  • Détails : 1 vol. (136 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. [129]-135

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  • Bibliothèque : Université Paris-Sud (Orsay, Essonne). Service Commun de la Documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 0g ORSAY(2006)97
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