Coupling of heavy mesons to the pion on the lattice
Couplage des mésons lourds au pion sur réseau
Résumé
The QCD non-perturbative effects are among the main sources of uncertainty in our present knowledge of the Standard Model phenomenology. I will present some of the methods which can be used to study these effects, and I will particularly treat the case of lattice QCD. Effective theories can be combined to the lattice approach in order to study the chiral and the heavy quark sectors. I will give some examples of how these properties can be successfully applied to the quark flavour phenomenology. The coupling of heavy mesons to the pion is related to a non-perturbative quantity, noted "g^", which is required to extract physical results from the effective theory combining both chiral and heavy quark symmetry. This coupling is also involved in the study of the form factors appearing in the heavy to light semi-leptonic decays. These heavy meson decays are used to extract some of the CKM matrix elements which are know, up to now, only with large uncertainties. Moreover, the chiral effects of heavy mesons depend on pion loops whose vertices are precisely the coupling g^. These are some of the reasons why the theoretical and experimental determination of this coupling is required. I will present the results of its studies on the lattice and I will compare them to those obtained through several other methods. I will therefore describe these different approaches, their limitations and possible improvements, both from the point of view of the method and of its application to the determination of the coupling g^.
Les effets non-perturbatifs de QCD sont à présent parmi les plus grandes sources d'incertitude dans notre connaissance de la phénoménologie du Modèle Standard. Je présenterai quelques unes des méthodes dont on dispose pour traiter ces effets en insistant particulièrement sur la QCD sur réseau. Des théories effectives peuvent être couplées à la méthode des réseaux pour étudier les secteurs chiral et de masses lourdes de quarks. Je montrerai quelques exemples tirés de la phénoménologie où ces outils peuvent être appliqués avec succès. Le couplage des mésons lourds au pion est caractérisé par une quantité non-perturbative, notée "g^", qu'il est nécessaire de connaître pour améliorer les prédictions de la théorie effective combinant à la fois les symétries chirale et des quarks lourds. Ce couplage intervient aussi dans l'étude des facteurs de forme des désintégrations semi-leptoniques lourd à léger. Ces désintégrations sont nécessaires à la détermination des éléments parmi les moins bien connus de la matrice CKM. D'autre part, les effets chiraux des mésons lourds dépendent des boucles de pions dont le vertex est effectivement le couplage g^. Ceci a généré le besoin de sa détermination théorique et expérimentale. Je présenterai les résultats des déterminations sur réseau et je les comparerai à ceux issus des autres approches. Ce sera aussi l'occasion de présenter ces différents outils et d'isoler quelques unes des limites et des améliorations envisageables, autant du point de vue des méthodes que de celui de leur application particulière au couplage g^.