Nucleons, i.e., protons and neutrons, are composed of quarks and gluons, whose interactions are described by the theory of quantum chromodynamics (QCD), part of the standard model of particle physics. This work applies lattice QCD to compute quark momentum distributions in the nucleon. The calculations make use of lattice data generated on supercomputers that has already been successfully employed in lattice studies of spatial quark distributions ("nucleon tomography"). In order to be able to analyze transverse momentum dependent parton distribution functions, this thesis explores a novel approach based on non-local operators. One interesting observation is that the transverse momentum dependent density of polarized quarks in a polarized nucleon is visibly deformed. A more elaborate operator geometry is required to enable a quantitative comparison to high energy scattering experiments. First steps in this direction are encouraging.     «

Nucleons, i.e., protons and neutrons, are composed of quarks and gluons, whose interactions are described by the theory of quantum chromodynamics (QCD), part of the standard model of particle physics. This work applies lattice QCD to compute quark momentum distributions in the nucleon. The calculations make use of lattice data generated on supercomputers that has already been successfully employed in lattice studies of spatial quark distributions ("nucleon tomography"). In order to be able to an...     »

Nukleonen, also Protonen und Neutronen, bestehen aus Quarks und Gluonen, deren Wechselwirkung durch die Quantenchromodynamik (QCD) innerhalb des Standardmodells der Teilchenphysik beschrieben wird. Diese Arbeit nutzt Gitter-QCD zur Berechnung von Quark-Impulsverteilungen im Nukleon. Dabei wird auf Gitterdaten zurückgegriffen, die auf Hochleistungsrechnern erstellt und bereits erfolgreich für die Analyse der räumlichen Quarkverteilung ("Nukleontomographie") eingesetzt wurden. Für die Untersuchung von Transversalimpuls-abhängigen Partonverteilungsfunktionen stellt diese Arbeit ein neuartiges Verfahren, basierend auf nicht-lokalen Operatoren, vor. Die Ergebnisse zeigen u.a. eine sichtbare Verformung der Transversalimpuls-abhängigen Dichte polarisierter Quarks im polarisierten Nukleon. Ein quantitativer Vergleich mit Streuexperimenten erfordert kompliziertere Operatorgeometrien. Erste Schritte in diese Richtung sind vielversprechend.     «

Nukleonen, also Protonen und Neutronen, bestehen aus Quarks und Gluonen, deren Wechselwirkung durch die Quantenchromodynamik (QCD) innerhalb des Standardmodells der Teilchenphysik beschrieben wird. Diese Arbeit nutzt Gitter-QCD zur Berechnung von Quark-Impulsverteilungen im Nukleon. Dabei wird auf Gitterdaten zurückgegriffen, die auf Hochleistungsrechnern erstellt und bereits erfolgreich für die Analyse der räumlichen Quarkverteilung ("Nukleontomographie") eingesetzt wurden. Für die Untersuchung...     »