Hadron masses from full QCD+QEDC simulations

Abstract

In this thesis, we have measured baryon and meson masses through first-principles non perturbative simulations of QCD+QED, using the QEDC formulation of QED on the lattice. In particular, we measured the octet baryons, the Ω− baryon and the K and D mesons with nf = 1 + 2 + 1, including an estimation of the effects of flavour mixing induced by the C∗ boundary conditions. The baryon interpolating operators were smeared using spatial gradient-flow-smeared links that enter into a Gaussian smearing operator. The baryon mass results are discussed in relation to their physical values. We also implemented the Generalised Eigenvalue method in order to optimise the smearing parameters and provide information on excited states. A modified version of the Backus-Gilbert method was also used in a preliminary investigation of the excited states of the Ω− baryon.

Στην παρούσα διατριβή έχουμε μετρήσει μάζες βαρυονίων και μεσονίων εξ υπαρχής μέσω μη-διαταρακτικών προσομοιώσεων τών θεωριών QCD+QED, χρησιμοποιώντας τον φορμαλισμό QEDC της QED στο πλέγμα. Συγκεκριμένα, μετρήσαμε τα βαρυόνια οκταπ λέτας, το βαρυόνιο Ω− και τα μεσόνια K και D με nf = 1 + 2 + 1, συνεκτιμώντας και την επίδραση της μίξης γεύσεων που προκαλείται από τις συνοριακές συνθήκες C∗. Στους παρεμβάλλοντες βαρυονικούς τελεστές χρησιμοποιήθηκαν οι χωρικοί σύνδεσμοι διάχυσης (smeared) τύπου gradient-flow, οι οποίοι εφαρμόζονται σε Γκαουσιανούς τελεστές διάχυσης. Τα αποτελέσματα για τις βαρυονικές μάζες αναλύονται σε σχέση με τις φυσικές τους τιμές. Εφαρμόσαμε επίσης τη μέθοδο Γενικευμένων Ιδιοτιμών προκειμένου να βελτιστοποιήσουμε τις παραμέτρους διάχυσης και να εξαγάγουμε πληρο φορίες για διεγερμένες καταστάσεις. Χρησιμοποιήθηκε επίσης μια τροποποιημένη εκδοχή της μεθόδου Backus-Gilbert σε μια προκαταρκτική διερεύνηση των διεγερμένων καταστάσεων του βαρυονίου Ω−.