Prof. Jia Yu de l'Institut de physique des hautes énergies de l'Académie chinoise des sciences, et ses collaborateurs, a dévoilé pour la première fois des liens profonds entre deux paramètres non perturbatifs fondamentaux qui caractérisent les propriétés intrinsèques des mésons lourds, utiles pour prédire les processus de production exclusifs durs des mésons lourds avec une meilleure précision. L'étude a été publiée dans Lettres d'examen physique , suite à une étude publiée dans Examen physique D en 2019.

La chromodynamique quantique (QCD) est la théorie fondamentale pour décrire l'interaction forte dans la nature, et le méson lourd fait référence à un hadron composé d'un quark lourd et d'un antiquark léger liés par la force forte.

L'étude du mécanisme de production de hadrons lourds est un sujet important dans le domaine de la CDQ perturbative. D'un côté, l'amplitude de distribution du cône lumineux des mésons lourds (LCDA) définie dans la théorie effective des quarks lourds (HQET) est le paramètre d'entrée non perturbatif de base, qui apparaît omniprésent dans la prédiction des désintégrations exclusives des mésons B, et joue un rôle vital dans la physique des saveurs lourdes. D'autre part, le théorème de factorisation colinéaire n'a pas réussi à s'attaquer à la production exclusive du méson B et utilise à la place le méson lourd LCDA défini dans QCD, qui est actuellement mal contraint.

Au cours des trois dernières décennies, il était communément admis que ces deux ensembles de LCDA de mésons B non perturbatifs étaient indépendants l'un de l'autre.

En raison de la liberté asymptotique en QCD, les physiciens ont compris que, bien que ces deux fonctions non perturbatives aient un comportement ultraviolet radicalement différent, ils possèdent un comportement infrarouge identique.

Ensuite, ils ont proposé un nouveau théorème de factorisation pour relier ces deux ensembles de fonctions :le QCD LCDA du méson B peut être exprimé comme une convolution entre le HQET LCDA du méson B et un coefficient de courte distance calculable de manière perturbative.

Ce programme de factorisation permet non seulement de séparer proprement les effets physiques affiliés à trois échelles énergétiques importantes intrinsèques aux processus de production B exclusifs durs, mais accélère la sommation des grands logarithmes. Le nouveau théorème utilise également le HQET LCDA du méson B comme paramètre d'entrée, qui a déjà été largement étudié dans d'innombrables canaux de désintégration du méson B, de sorte que l'on peut grandement améliorer la précision des prédictions théoriques.