Test sul potere predittivo di calcoli su reticolo per studi sulla struttura adronica

Modern investigations of the inner structure of hadrons rely on factorization theorems, which allow us to separate the hadronic cross section into two distinct components: the hard part, which can be computed in perturbative Quantum Chromodynamics (QCD) up to the desired order, and the nonperturbative part, which contains information about intrinsic properties of hadrons. Nonperturbative effects are traditionally determined from fits to experimental data or, more recently, from ab initio calculations within the framework of Lattice QCD. In this thesis, I address a possible methodology to compare and validate recent Lattice QCD calculations, relevant for the phenomenological study of hadron structure. Specifically, I focus on the Collins-Soper kernel, a pivotal function governing the scale evolution of transverse momentum dependent density functions. The phenomenological exploration of these nonperturbative functions is crucial for elucidating fundamental hadron properties. Central to this work is determining whether recent lattice calculations of the Collins-Soper kernel align with experimental observations. The approach advocated for in this thesis, seeks to prioritize as much as possible the underlying predictive power of factorization theorems.

Le moderne indagini sulla struttura interna degli adroni si basano su teoremi di fattorizzazione, che ci permettono di separare la sezione d’urto adronica in due componenti distinte: la parte dura, che può essere calcolata in Cromodinamica Quantistica (QCD) perturbativa fino all’ordine desiderato, e la parte non perturbativa, che contiene informazioni sulle proprietà intrinseche degli adroni. Gli effetti non perturbativi sono tradizionalmente determinati da fit sui dati sperimentali o, più recentemente, da calcoli ab initio nell’ambito della QCD reticolare. In questa tesi viene presentata una possibile metodologia per confrontare e validare i recenti calcoli della QCD su reticolo, rilevanti per lo studio fenomenologico della struttura degli adroni. In particolare, mi concentro sul Collins-Soper kernel, una funzione fondamentale che governa l’evoluzione di scala delle funzioni di densità dipendenti dal momento trasverso. L’esplorazione fenomenologica di queste funzioni non perturbative è cruciale per chiarire le proprietà fondamentali degli adroni e la loro struttura interna. Il focus di questo lavoro è determinare se i recenti calcoli reticolari del nucleo di Collins-Soper si allineano con le osservazioni sperimentali. L’approccio proposto in questa tesi cerca di dare la massima priorità possibile al potere predittivo sottostante ai teoremi di fattorizzazione.