Albrecht Kyrieleis, Dissertation, Fachbereich Physik der Universität Hamburg, 2003 :

"Die reellen Korrekturen zum Impact Faktor des virtuellen Photons"


"The real corrections to the virtual photon impact factor"



Schlagwörter: Quantum Chromodynamics, Perturbation Theory, Photons
PACS : 12.38.Bw
Volltext

Summary

Kurzfassung

Wir untersuchen die Wechselwirkung zweier virtueller Photonen im Hochenergielimes der Quantenchromodynamik (QCD). Die Motivation liegt in zwei eng verwandten Problemen: Die Berechnung des totalen γ*γ* Wirkungsquerschnitts, σγ*γ*, im Rahmen von NLO BFKL und die NLO Erweiterungen des Farbdipol-Modells. Wir berechnen die quadrierte Amplitude für den Prozess γ* +q -> qqg +q in beliebig vielen Raum-Zeit Dimensionen für longitudinale und transversale Photonpolarisation. Im transversalen Konfigurationsraum faktorisiert das Resultat, was die Deutung im Sinne der Photon Wellenfunktion ermöglicht; das ist der erste Schritt in der Berechnung der qqg-Fock-Komponente der Photon Wellenfunktion. Der quadrierte Vertex des Übergang Reggeon-γ*-> qqg wird extrahiert, um die reellen NLO Korrekturen zum γ* Impact Factor zu berechnen. Zusammen mit den virtuellen Korrekturen wird das die Berechnung von σγ*γ*ermöglichen. Die Infrarotdivergenzen werden dimensional regularisiert und gegen die aus den virtuellen Korrekturen gekürzt. Nach der Einführung von Feynman Parametern in jedem Feynman Diagram wird ein Teil der qqg-Phasenraumintegration analytisch durchgeführt. Die verschiedene Divergenzen, die durch die separate Behandlung der einzelnen Feynman Diagramme auftauchen, werden regularisiert. Eine Prozedur wird ausgearbeitet, wie von jedem Diagram ein endliches Phasenraumintegral abgeleitet werden kann. Für longitudinale Photonpolarisation wird diese Prozedur in einem Computerprogramm implementiert und die komplette Phaseraumintegration numerisch ausgeführt. Erste numerische Tests der Rechnung werden erfolreich durchgeführt.

Titel

Kurzfassung

Summary

We investigate the interaction of two virtual photons in the high energy limit of Quantum Chromodynamics (QCD). We are motivated by two closely linked problems: the calculation of the γ*γ* total cross section, σγ*γ*, in the framework of NLO BFKL and the NLO extensions to the colour dipole picture. We calculate the squared amplitude for the process γ*+q -> qqg+q in arbitrary space-time dimensions for both longitudinal and transverse photon polarisation. In transverse configuration space the result is found to factorise supporting in this way the photon wave function interpretation. This is the first step in the calculation of the qqg Fock component of the γ* wave function. The squared vertex for the transition Reggeon-γ*-> qqg is extracted in order to calculate the NLO real corrections to the γ* impact factor. Together with the virtual corrections this will allow for the calculation of σγ*γ*. The infrared divergences are dimensionally regularised and their cancellation against those from the virtual corrections is performed. After the introduction of Feynman parameters in each Feynman diagram, part of the qqg phase space integration is performed analytically. The various divergences emerging due to the independent treatment of the diagrams are regularised. A procedure is worked out to obtain for each diagram a finite phase space integral. In the case of longitudinal photon polarisation, this method is implemented in a computer program and the full phase space integration is carried out numerically. First numerical tests of the calculation are successfully performed.