质子内部是称为夸克的基本粒子。夸克和质子具有称为自旋的固有角动量。旋转可以指向不同的方向。当它垂直于质子的动量时，它被称为横向自旋。就像质子携带电荷一样，它也有另一种称为张量电荷的基本电荷。张量电荷是具有横向自旋的质子中夸克的净横向自旋。

从实验数据中获得张量电荷的唯一方法是使用量子色动力学理论(QCD)来提取“横向”函数。这个通用函数编码夸克的数量之间的差异，当量子在横向上时，它们的自旋与质子的自旋对齐和反对齐。利用最先进的数据科学技术，研究人员最近对张量电荷进行了最精确的实证测定。

由于被称为约束的现象，夸克总是被束缚在质子或其他强子(具有多个夸克的粒子)中。挑战在于将夸克相互作用理论(QCD)与涉及强子的高能碰撞的实验测量联系起来。

QCD局部协作(TMD协作)中横向动量依赖强子结构的协调理论方法的研究人员与托马斯杰斐逊国家加速器设施(杰斐逊实验室)角动量协作(JAM协作)合作，分析了质子广泛实验的数据和/或夸克横向极化。这允许对质子的张量电荷进行最精确的经验测定。张量电荷不仅是质子的基本性质，也是寻找新物理学所必需的。

然后将结果与晶格QCD对质子张量电荷的计算进行比较，该QCD在超级计算机上模拟质子的结构。经过大约十年的结果显示，质子张量电荷的经验方法和晶格QCD之间存在分歧，研究人员首次发现两者之间存在一致性。他们的研究结果发表在《物理评论D》杂志上。

实证研究是使用QCD理论和最先进的数值方法进行的。分析的一个关键部分是利用来自电子-正电子，电子-质子和质子-质子散射的数据。这为QCD全局分析开辟了一个新的领域，同时包括所有可能的测量，如来自未来的电子离子对撞机和杰斐逊实验室12GeV的测量，以继续提高提取质子张量电荷的精度和准确性。

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