<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns="http://specifications.silverchair.com/xsd/article/1/0/SCJATS-journalpublishing1-0.xsd" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" article-type="research-article" xml:lang="EN">
<front>
<journal-meta>
<journal-id journal-id-type="publisher-id">ptep</journal-id>
<journal-title-group>
<journal-title>Progress of Theoretical and Experimental Physics</journal-title>
</journal-title-group>
<issn pub-type="epub">2050-3911</issn>
<publisher>
<publisher-name>Oxford University Press</publisher-name>
</publisher>
</journal-meta>
<article-meta>
<article-id pub-id-type="doi">10.1093/ptep/ptw188</article-id>
<article-id pub-id-type="publisher-id">ptw188</article-id>
<article-id pub-id-type="arxiv">arXiv:1607.01899</article-id>
<article-categories>
<subj-group subj-group-type="heading">
<subject>Papers</subject>
<subj-group subj-group-type="heading">
<subject>Nuclear Physics</subject>
</subj-group>
</subj-group>
<subj-group subj-group-type="category-journal-collection">
<subject>PTEP/D32</subject>
</subj-group>
</article-categories>
<title-group>
<article-title>Generalized weak-binding relations of compositeness in effective field theory</article-title>
</title-group>
<contrib-group>
<contrib contrib-type="author" corresp="yes">
<name><surname>Kamiya</surname><given-names>Yuki</given-names></name>
<xref ref-type="corresp" rid="COR1"/>
<xref ref-type="aff" rid="AFF1"/>
<email xlink:type="simple">yuki.kamiya@yukawa.kyoto-u.ac.jp</email>
</contrib>
<contrib contrib-type="author">
<name><surname>Hyodo</surname><given-names>Tetsuo</given-names></name>
<xref ref-type="aff" rid="AFF1"/>
</contrib>
</contrib-group>
<aff id="AFF1"><italic>Yukawa Institute for Theoretical Physics, Kyoto University, Kyoto 606-8502, Japan</italic></aff>
<author-notes>
<corresp id="COR1"><label>&#x0002A;</label>E-mail: <email>yuki.kamiya@yukawa.kyoto-u.ac.jp</email></corresp>
</author-notes>
<pub-date pub-type="cover">
<month>02</month>
<year>2017</year>
</pub-date>
<pub-date pub-type="ppub">
<day>01</day>
<month>02</month>
<year>2017</year>
</pub-date>
<pub-date pub-type="epub" iso-8601-date="2017-02-18">
<day>18</day>
<month>02</month>
<year>2017</year>
</pub-date>
<volume>2017</volume>
<issue>2</issue>
<elocation-id>023D02</elocation-id>
<history>
<date date-type="received">
<day>15</day>
<month>7</month>
<year>2016</year>
</date>
<date date-type="rev-recd">
<day>30</day>
<month>11</month>
<year>2016</year>
</date>
<date date-type="accepted">
<day>15</day>
<month>12</month>
<year>2016</year>
</date>
</history>
<permissions>
<copyright-statement>&#x000A9; The Author(s) 2017. Published by Oxford University Press on behalf of the Physical Society of Japan.</copyright-statement>
<copyright-year>2017</copyright-year>
<license xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" license-type="cc-by" xlink:href="http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/"><license-p>This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License (<ext-link xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xlink:href="http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" ext-link-type="uri">http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/</ext-link>), which permits unrestricted reuse, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.</license-p>
<license-p>Funded by SCOAP<sup>3</sup></license-p>
</license>
</permissions>
<self-uri xlink:href="ptw188.pdf"/>
<abstract>
<p>We study the compositeness of near-threshold states to investigate the internal structure of exotic hadron candidates. Within the framework of effective field theory, Weinberg&#x00027;s weak-binding relation is extended to more general cases by easing several preconditions. First, by evaluating the contribution from the decay channel, we obtain the generalized relation for unstable quasibound states. Next, we generalize the relation to include the nearby CDD (Castillejo&#x02013;Dalitz&#x02013;Dyson) pole contribution with the help of the Pad&#x000E9; approximant. The validity of the estimation with the generalized weak-binding relations is examined by numerical calculations. A method to systematically evaluate the error in the weak-binding relation is presented. Finally, by applying the extended relation to <inline-formula><mml:math id="I1" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>&#x0039B;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1405</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="I2" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>980</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, and <inline-formula><mml:math id="I3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>980</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, we discuss their internal structure, in comparison with other approaches.</p>
</abstract>
<kwd-group kwd-group-type="jel">
<kwd>D32</kwd></kwd-group>
<counts>
<page-count count="36"/>
</counts>
</article-meta>
</front>
<body>
<sec sec-type="intro" id="SEC1"><title>1. Introduction</title>
<p>The investigation of the internal structure of hadrons is one of the most fundamental subjects in hadron physics. The discovery of many candidates for exotic hadrons, which are not assigned to simple <inline-formula><mml:math id="I4" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi><mml:mover accent="true"><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:math></inline-formula> mesons or <inline-formula><mml:math id="I5" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi><mml:mi>q</mml:mi><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> baryons, drives us to study their internal structure. One of the famous candidates for such hadrons is the <inline-formula><mml:math id="I6" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>&#x0039B;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1405</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> resonance, whose mass is much lighter than the other negative parity baryons [<xref ref-type="bibr" rid="B1">1</xref>]. Recently it has been considered that the <inline-formula><mml:math id="I7" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> composite component is essential for the nature of <inline-formula><mml:math id="I8" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>&#x0039B;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1405</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> resonance [<xref ref-type="bibr" rid="B2">2</xref>&#x02013;<xref ref-type="bibr" rid="B8">8</xref>]. Moreover many <inline-formula><mml:math id="I9" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mi>Z</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> mesons, which are not understood as simple <inline-formula><mml:math id="I10" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mover accent="true"><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:math></inline-formula> or <inline-formula><mml:math id="I11" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi><mml:mover accent="true"><mml:mi>b</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:math></inline-formula> states, are observed in the heavy quark sector [<xref ref-type="bibr" rid="B9">9</xref>&#x02013;<xref ref-type="bibr" rid="B11">11</xref>]. Specifying the structure of these hadrons, we can acquire knowledge of strong interaction in the hadrons.</p>
<p>To investigate the hadron structure, a number of models have been constructed by reproducing the experimental data. However, there is an ambiguity in identifying the structure in model-dependent studies. When we construct a model to reproduce the experimental data, the contribution of the degrees of freedom that are excluded from the model space is taken into account by the model parameters. It is not clear whether the employed degrees of freedom are suitable, even when the model reproduces the experimental data well [<xref ref-type="bibr" rid="B12">12</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="B13">13</xref>].</p>
<p>In contrast, the internal structure is determined without ambiguity in model-independent approaches in the weak-binding limit. One such method discusses the compositeness of the state with the weak-binding relation, which is derived by Weinberg [<xref ref-type="bibr" rid="B14">14</xref>]. This relation implies that, neglecting the correction terms, the compositeness of a weakly bound state is directly determined by experimental observables, the scattering length and the eigenenergy. Using the weak-binding relation, it is shown that deuteron is a composite system of a proton and neutron without any assumption of the nuclear force potential [<xref ref-type="bibr" rid="B14">14</xref>]. Hence, this is a suitable technique for studying the structure of hadrons.</p>
<p>To apply this method to the candidates for exotic hadrons, we have to extend the weak-binding relation to be more practical for various cases. First, because most of the exotic hadrons are unstable and have a finite decay width, we need a relation valid for an unstable state. Several approaches in this direction have been proposed. In Ref. [<xref ref-type="bibr" rid="B15">15</xref>], they extend Weinberg&#x00027;s discussion by introducing the spectral function and show that this function includes a measure of the admixture of the bare state in the physical state. The multichannel case is discussed in Ref. [<xref ref-type="bibr" rid="B16">16</xref>]. In Ref. [<xref ref-type="bibr" rid="B17">17</xref>], Weinberg&#x00027;s weak-binding formula is directly applied to a resonance close to the lowest energy threshold in the convergence region of the effective range expansion. On the other hand, a method to evaluate the compositeness of hadron resonances away from the threshold has also been developed. In Ref. [<xref ref-type="bibr" rid="B18">18</xref>], it is shown that the compositeness of <inline-formula><mml:math id="I12" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>s</mml:mi></mml:math></inline-formula>-wave states is expressed by the residue of the pole and the derivative of the loop function based on the Yukawa model. A similar expression is obtained in Ref. [<xref ref-type="bibr" rid="B19">19</xref>] for general partial waves using the wave function in the cutoff model. It is shown in Ref. [<xref ref-type="bibr" rid="B20">20</xref>] that the compositeness of a resonance can be rigorously defined from the wave function with general separable potentials. In Ref. [<xref ref-type="bibr" rid="B21">21</xref>], they show that a rank 1 projection operator can be extracted from the residues of the pole of a resonance and suggest the quantity that can be interpreted as a probability of compositeness.</p>
<p>Second, as already mentioned in Ref. [<xref ref-type="bibr" rid="B14">14</xref>], the weak-binding relation is not valid when the CDD (Castillejo&#x02013;Dalitz&#x02013;Dyson) pole [<xref ref-type="bibr" rid="B22">22</xref>] lies near the threshold. The CDD pole is defined as the pole of the inverse amplitude. It is considered that the existence of the CDD pole reflects the contribution that comes from outside the model space [<xref ref-type="bibr" rid="B23">23</xref>]. Recently, the relation between the CDD pole position and the compositeness has been discussed in detail in Ref. [<xref ref-type="bibr" rid="B24">24</xref>]. It is pointed out that the contribution of the CDD pole nearby the <inline-formula><mml:math id="I13" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>&#960;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>&#x003A3;</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> threshold energy may become important for the <inline-formula><mml:math id="I14" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x0039B;</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2595</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> resonance [<xref ref-type="bibr" rid="B25">25</xref>].</p>
<p>Third, the weak-binding relations always contain higher-order correction terms, as we will see below. Although the terms are small for the near-threshold states, they cause uncertainty in the results of the weak-binding relations. For practical applications to the hadron structures, it is useful to develop a method to estimate the uncertainties of the weak-binding relations that arise from the correction terms.</p>
<p>In this paper, we directly extend the weak-binding relation to a near-threshold quasibound state with a lower-energy decay channel and to a state with a nearby CDD pole based on the effective field theory. In <xref ref-type="sec" rid="SEC2">Sects. 2</xref> and <xref ref-type="sec" rid="SEC3">3</xref>, we first present a detailed derivation of the results in Ref. [<xref ref-type="bibr" rid="B7">7</xref>], where the weak-binding relation is extended to the quasibound state by using nonrelativistic effective field theory [<xref ref-type="bibr" rid="B26">26</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="B27">27</xref>]. We newly construct a method to estimate the error of the compositeness in the weak-binding relations, both for stable and unstable states. Next, in <xref ref-type="sec" rid="SEC4">Sect. 4</xref>, we consider the case that the effective range expansion of the scattering amplitude does not converge well. The weak-binding relation is then extended to this case by carefully considering two independent expansions in the derivation. In <xref ref-type="sec" rid="SEC5">Sect. 5</xref>, we discuss the validity of the estimation of the compositeness with original and extended weak-binding relations in numerical model calculations. The model calculations are also used to examine the method of error evaluation developed in <xref ref-type="sec" rid="SEC2">Sect. 2</xref>. From these results, we discuss the determination of the compositeness by the weak-binding relation, in comparison with model calculations. Finally, as applications to the hadrons, we use the extended weak-binding relations to discuss the structure of <inline-formula><mml:math id="I15" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>&#x0039B;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1405</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="I16" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>980</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, and <inline-formula><mml:math id="I17" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>980</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. Conclusions are given in the final section.</p>
</sec>
<sec id="SEC2"><title>2. Weak-binding relation for bound state</title>
<sec id="SEC2.1"><title>2.1. Effective field theory</title>
<p>First, we review the derivation of the weak-binding relation written in Ref. [<xref ref-type="bibr" rid="B7">7</xref>]. Here we consider the structure of a stable bound state that appears in the <inline-formula><mml:math id="I18" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>s</mml:mi></mml:math></inline-formula>-wave scattering of two hadrons. We assume that the typical range scale of the interaction is <inline-formula><mml:math id="I19" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>typ</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and there is no long range force. We use the nonrelativistic effective field theory (EFT) [<xref ref-type="bibr" rid="B26">26</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="B27">27</xref>] to analyze the property of this system in the low energy region. We introduce the fields <inline-formula><mml:math id="I20" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="I21" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="I22" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> whose quantum numbers correspond to those of the hadrons in the scattering channel and the bound state, respectively. The Hamiltonian of the nonrelativistic effective field theory for the low energy domain of this system is given as
<disp-formula id="ptw188-M1"><label>(1)</label><mml:math id="MM1" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block"><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>H</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>free</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>H</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>int</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>d</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>x</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="script" class="calligraphy">H</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>free</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="script" class="calligraphy">H</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>int</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="ptw188-M2"><label>(2)</label><mml:math id="MM2" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block"><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi mathvariant="script" class="calligraphy">H</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>free</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x02207;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mo>&#x02020;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"><mml:mi>x</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x022C5;</mml:mo><mml:mo>&#x02207;</mml:mo><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>x</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x02207;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mo>&#x02020;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>x</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x022C5;</mml:mo><mml:mo>&#x02207;</mml:mo><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>x</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x02207;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x02020;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>x</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x022C5;</mml:mo><mml:mo>&#x02207;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>x</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x02020;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>x</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>x</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="ptw188-M3"><label>(3)</label><mml:math id="MM3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="script" class="calligraphy">H</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>int</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x02020;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>x</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>x</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>x</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mo>&#x02020;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>x</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msup><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mo>&#x02020;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>x</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>x</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:msup><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mo>&#x02020;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>x</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msup><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mo>&#x02020;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>x</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>x</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>x</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
where <inline-formula><mml:math id="I23" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>&#x210F;</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. These fields are quantized by the appropriate commutation relations, <inline-formula><mml:math id="I24" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>x</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mo>&#x02020;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>x</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo></mml:msub><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>x</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mo>&#x02020;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>x</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo></mml:msub><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>x</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x02020;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>x</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo></mml:msub><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>x</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msup><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>x</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. In the low energy region, the details of the short range interaction are not relevant and the system can be described by the contact interaction of Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M3">3</xref>). To tame the ultraviolet divergence of the momentum integration, we use a sharp cutoff <inline-formula><mml:math id="I25" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>&#x0039B;</mml:mi></mml:math></inline-formula>, which corresponds to the upper limit of the momentum where the description of the system by the contact interaction is appropriate. Thus the cutoff <inline-formula><mml:math id="I26" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>&#x0039B;</mml:mi></mml:math></inline-formula> is related to the typical length scale of interaction <inline-formula><mml:math id="I27" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>typ</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> as <inline-formula><mml:math id="I28" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>&#x0039B;</mml:mi><mml:mo>&#x0223C;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>/</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>typ</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p>
<p>Using Noether&#x00027;s theorem for the phase symmetry of the corresponding Lagrangian, we obtain the following conservation laws of particle numbers:
<disp-formula id="ptw188-M4"><label>(4)</label><mml:math id="MM4" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mtext>I</mml:mtext></mml:msub><mml:mo>&#x02261;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mtext>const</mml:mtext><mml:mo>.</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="ptw188-M5"><label>(5)</label><mml:math id="MM5" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>II</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02261;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mtext>const</mml:mtext><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
Here <inline-formula><mml:math id="I29" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>&#945;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>d</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>x</mml:mi></mml:mstyle><mml:msup><mml:mi>&#945;</mml:mi><mml:mo>&#x02020;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>x</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>&#945;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>x</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> denotes the number of particle <inline-formula><mml:math id="I30" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>&#945;</mml:mi></mml:math></inline-formula>. Now we consider the sector with <inline-formula><mml:math id="I31" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mtext>I</mml:mtext></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>II</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> to discuss the scattering of <inline-formula><mml:math id="I32" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="I33" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:math></inline-formula>. There are only two states with <inline-formula><mml:math id="I34" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mtext>I</mml:mtext></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>II</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="I35" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>&#x0007B;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x0007D;</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="I36" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>&#x0007B;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x0007D;</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. The corresponding eigenstates of <inline-formula><mml:math id="I37" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>H</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>free</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> are the scattering state <inline-formula><mml:math id="I38" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>p</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo>&#x232A;</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and the discrete state <inline-formula><mml:math id="I39" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x232A;</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> defined as
<disp-formula id="ptw188-M6"><label>(6)</label><mml:math id="MM6" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>p</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo>&#x232A;</mml:mo><mml:mo>&#x02261;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:msqrt><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>V</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msup><mml:mover accent="true"><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&#x02020;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>p</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msup><mml:mover accent="true"><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&#x02020;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>p</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x232A;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x232A;</mml:mo><mml:mo>&#x02261;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:msqrt><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>V</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>B</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x02020;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"><mml:mn>0</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x232A;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
where the vacuum is defined as
<disp-formula id="ptw188-M7"><label>(7)</label><mml:math id="MM7" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block"><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>p</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x232A;</mml:mo><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>p</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x232A;</mml:mo><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>B</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>p</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x232A;</mml:mo><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mtext>for</mml:mtext><mml:mo>&#x02200;</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>p</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mo>&#x2329;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x232A;</mml:mo><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
with the annihilation operator <inline-formula><mml:math id="I40" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>&#945;</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>p</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>d</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>x</mml:mi></mml:mstyle><mml:mi>exp</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>p</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo>&#x022C5;</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>x</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>&#945;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>x</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and the phase space of the system <inline-formula><mml:math id="I41" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>V</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#960;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup><mml:msup><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"><mml:mn>0</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. Here we take the reference frame in the center of mass system of the scattering state. These eigenstates are normalized as <inline-formula><mml:math id="I42" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>&#x2329;</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>p</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msup><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>p</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>&#x232A;</mml:mo><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#960;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup><mml:msup><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>p</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msup><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>p</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2329;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x232A;</mml:mo><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, and are orthogonal to each other. Eigenenergies are given by
<disp-formula id="ptw188-M8"><label>(8)</label><mml:math id="MM8" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>H</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>free</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>p</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo>&#x232A;</mml:mo><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>p</mml:mi></mml:mstyle><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#956;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>p</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo>&#x232A;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:msub><mml:mi>H</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>free</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x232A;</mml:mo><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x232A;</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
From particle number conservation, the completeness relation of this sector is written as
<disp-formula id="ptw188-M9"><label>(9)</label><mml:math id="MM9" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>d</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>p</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#960;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>p</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo>&#x232A;</mml:mo><mml:mo>&#x2329;</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>p</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x232A;</mml:mo><mml:mo>&#x2329;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>1.</mml:mn></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
This is a model space equivalent to that used in Refs. [<xref ref-type="bibr" rid="B14">14</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="B20">20</xref>]. In the present EFT formulation, the definition of the discrete state <inline-formula><mml:math id="I43" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x232A;</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is clear and the completeness relation Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M9">9</xref> follows from particle number conservation law. We also note that the contact interaction is of separable type . In contrast to Ref. [<xref ref-type="bibr" rid="B20">20</xref>] where the separable nature of the interaction is an assumption, in the present study, the contact interaction naturally arises to describe the low energy <inline-formula><mml:math id="I44" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>s</mml:mi></mml:math></inline-formula>-wave interaction.</p>
</sec>
<sec id="SEC2.2"><title>2.2. Scattering amplitude</title>
<p>Next we construct the scattering amplitude of <inline-formula><mml:math id="I45" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="I46" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:math></inline-formula>. For this purpose, we derive the effective Hamiltonian with the discrete state being eliminated. We first write the Schr&#x000F6;dinger equation for the bound state as
<disp-formula id="ptw188-M10"><label>(10)</label><mml:math id="MM10" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block"><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi>&#936;</mml:mi><mml:mo>&#x232A;</mml:mo><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi>&#936;</mml:mi><mml:mo>&#x232A;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
where <inline-formula><mml:math id="I47" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is the eigenenergy. Because the completeness relation of this sector is written as Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M9">9</xref>), we can write <inline-formula><mml:math id="I48" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi>&#936;</mml:mi><mml:mo>&#x232A;</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> as the superposition of <inline-formula><mml:math id="I49" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>p</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo>&#x232A;</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="I50" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x232A;</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>:
<disp-formula id="ptw188-M11"><label>(11)</label><mml:math id="MM11" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi>&#936;</mml:mi><mml:mo>&#x232A;</mml:mo><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>d</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>p</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#960;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mi>&#x003C7;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>p</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>p</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo>&#x232A;</mml:mo><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x232A;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
where <inline-formula><mml:math id="I51" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C7;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>p</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mo>&#x2329;</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>p</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi>&#936;</mml:mi><mml:mo>&#x232A;</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="I52" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mo>&#x2329;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi>&#936;</mml:mi><mml:mo>&#x232A;</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> denote the weights of the scattering state and discrete state in the bound state <inline-formula><mml:math id="I53" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi>&#936;</mml:mi><mml:mo>&#x232A;</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, respectively.</p>
<p>By using the Schr&#x000F6;dinger equation (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M10">10</xref>) for <inline-formula><mml:math id="I54" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>&#x2329;</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>p</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi>&#936;</mml:mi><mml:mo>&#x232A;</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="I55" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>&#x2329;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi>&#936;</mml:mi><mml:mo>&#x232A;</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, the following relations between <inline-formula><mml:math id="I56" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C7;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>p</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="I57" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>c</mml:mi></mml:math></inline-formula> are derived:
<disp-formula id="ptw188-M12"><label>(12)</label><mml:math id="MM12" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C7;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>p</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>p</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#956;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mi>&#x003C7;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>p</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>d</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup><mml:msup><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>p</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#960;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mi>&#x003C7;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>p</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="ptw188-M13"><label>(13)</label><mml:math id="MM13" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block"><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>d</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup><mml:msup><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>p</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#960;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mi>&#x003C7;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>p</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:msub><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
Eliminating <inline-formula><mml:math id="I58" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>c</mml:mi></mml:math></inline-formula> from these relations, we obtain following equation for <inline-formula><mml:math id="I59" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C7;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>p</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>:
<disp-formula id="ptw188-M14"><label>(14)</label><mml:math id="MM14" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>p</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#956;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mi>&#x003C7;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>p</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>d</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup><mml:msup><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>p</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#960;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mi>&#x003C7;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>p</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub><mml:mi>&#x003C7;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>p</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="ptw188-M15"><label>(15)</label><mml:math id="MM15" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block"><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
Here <inline-formula><mml:math id="I60" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> denotes the effective interaction for the scattering state <inline-formula><mml:math id="I61" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>p</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo>&#x232A;</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, which includes the contribution of the transition to the discrete state <inline-formula><mml:math id="I62" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x232A;</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. Now we introduce the effective Hamiltonian as
<disp-formula id="ptw188-M16"><label>(16)</label><mml:math id="MM16" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>H</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>eff</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>H</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="ptw188-M17"><label>(17)</label><mml:math id="MM17" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>H</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>d</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>p</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#960;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo> <mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>p</mml:mi></mml:mstyle><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msup><mml:mover accent="true"><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&#x02020;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>p</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>p</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>p</mml:mi></mml:mstyle><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msup><mml:mover accent="true"><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&#x02020;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>p</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>p</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow> <mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mtext>&#x200B;</mml:mtext><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="ptw188-M18"><label>(18)</label><mml:math id="MM18" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block"><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munderover><mml:mo>&#x0220F;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:munderover><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>d</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup><mml:msub><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>p</mml:mi></mml:mstyle><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#960;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mrow></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#960;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup><mml:msup><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>p</mml:mi></mml:mstyle><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>p</mml:mi></mml:mstyle><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>p</mml:mi></mml:mstyle><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>p</mml:mi></mml:mstyle><mml:mn>4</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msup><mml:mover accent="true"><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&#x02020;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>p</mml:mi></mml:mstyle><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msup><mml:mover accent="true"><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&#x02020;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>p</mml:mi></mml:mstyle><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>p</mml:mi></mml:mstyle><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>p</mml:mi></mml:mstyle><mml:mn>4</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
For this Hamiltonian, the Schr&#x000F6;dinger equation is written as
<disp-formula id="ptw188-M19"><label>(19)</label><mml:math id="MM19" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>H</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>eff</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#936;</mml:mi><mml:mtext>B</mml:mtext></mml:msub><mml:mo>&#x232A;</mml:mo><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#936;</mml:mi><mml:mtext>B</mml:mtext></mml:msub><mml:mo>&#x232A;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="ptw188-M20"><label>(20)</label><mml:math id="MM20" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#936;</mml:mi><mml:mtext>B</mml:mtext></mml:msub><mml:mo>&#x232A;</mml:mo><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>d</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>p</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#960;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mi>&#x003C7;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>p</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>p</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo>&#x232A;</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
Expanding the eigenstate as in Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M20">20</xref>), we can derive Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M14">14</xref>) from Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M19">19</xref>). The eigenenergy and the wave function <inline-formula><mml:math id="I63" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C7;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>p</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> of this new Schr&#x000F6;dinger equation (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M19">19</xref>) are equivalent to the original ones.</p>
<p>Next we derive the scattering amplitude using Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M16">16</xref>). The <inline-formula><mml:math id="I64" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>T</mml:mi></mml:math></inline-formula> operator <inline-formula><mml:math id="I65" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> satisfies the following Lippmann&#x02013;Schwinger equation:
<disp-formula id="ptw188-M21"><label>(21)</label><mml:math id="MM21" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block"><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>H</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:msup><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
The effective interaction <inline-formula><mml:math id="I66" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M18">18</xref>) leads to <inline-formula><mml:math id="I67" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>&#x2329;</mml:mo><mml:msup><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>p</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>p</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo>&#x232A;</mml:mo><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, which is independent of the initial and final momenta. Thus the matrix element <inline-formula><mml:math id="I68" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>p</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo>;</mml:mo><mml:msup><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>p</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mo>&#x2329;</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>p</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msup><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>p</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>&#x232A;</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is a function of the energy <inline-formula><mml:math id="I69" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>E</mml:mi></mml:math></inline-formula>. The Lippmann&#x02013;Schwinger equation of the on-shell <inline-formula><mml:math id="I70" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>T</mml:mi></mml:math></inline-formula> matrix <inline-formula><mml:math id="I71" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>p</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo>;</mml:mo><mml:msup><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>p</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>p</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>/</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#956;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02032;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>/</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#956;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is then given by
<disp-formula id="ptw188-M22"><label>(22)</label><mml:math id="MM22" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block"><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="ptw188-M23"><label>(23)</label><mml:math id="MM23" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block"><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x02261;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>d</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>p</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#960;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>p</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>/</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#956;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:msup><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
where <inline-formula><mml:math id="I72" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is the loop function whose ultraviolet divergence is tamed by the cutoff <inline-formula><mml:math id="I73" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>&#x0039B;</mml:mi></mml:math></inline-formula>. This Lippmann&#x02013;Schwinger equation can be solved algebraically as
<disp-formula id="ptw188-M24"><label>(24)</label><mml:math id="MM24" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block"><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
Because there has been no approximation in the above derivation, Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M24">24</xref>) is the exact solution of the two-body scattering problem.</p>
<p>With this solution of the <inline-formula><mml:math id="I74" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>T</mml:mi></mml:math></inline-formula> matrix, the scattering amplitude <inline-formula><mml:math id="I75" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script" class="calligraphy">F</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#956;</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#960;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> can be written as
<disp-formula id="ptw188-M25"><label>(25)</label><mml:math id="MM25" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script" class="calligraphy">F</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mi>&#956;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#960;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
Because the bound state is expressed as the pole of the scattering amplitude, the condition of the bound state is given by
<disp-formula id="ptw188-M26"><label>(26)</label><mml:math id="MM26" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block"><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>0.</mml:mn></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
We can also write down the scattering length as
<disp-formula id="ptw188-M27"><label>(27)</label><mml:math id="MM27" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mi>&#956;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#960;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
where we define <inline-formula><mml:math id="I76" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi mathvariant="script" class="calligraphy">F</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p>
</sec>
<sec id="SEC2.3"><title>2.3. Compositeness</title>
<p>We normalize the bound state <inline-formula><mml:math id="I77" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi>&#936;</mml:mi><mml:mo>&#x232A;</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> with the following condition:
<disp-formula id="ptw188-M28"><label>(28)</label><mml:math id="MM28" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block"><mml:mrow><mml:mo>&#x2329;</mml:mo><mml:mi>&#936;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi>&#936;</mml:mi><mml:mo>&#x232A;</mml:mo><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>1.</mml:mn></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
The completeness relation (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M9">9</xref>) indicates that the sum of the projections to the scattering state <inline-formula><mml:math id="I78" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>p</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo>&#x232A;</mml:mo><mml:mo>&#x2329;</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>p</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and to the discrete state <inline-formula><mml:math id="I79" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x232A;</mml:mo><mml:mo>&#x2329;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> equals 1. We define the compositeness <inline-formula><mml:math id="I80" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>X</mml:mi></mml:math></inline-formula> (the elementariness <inline-formula><mml:math id="I81" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>Z</mml:mi></mml:math></inline-formula>) as the sum of the projections to the scattering state (the projection to discrete state) in the normalization (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M28">28</xref>):
<disp-formula id="ptw188-M29"><label>(29)</label><mml:math id="MM29" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block"><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x02261;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>d</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>p</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#960;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mo>&#x2329;</mml:mo><mml:mi>&#936;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>p</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo>&#x232A;</mml:mo><mml:mo>&#x2329;</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>p</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi>&#936;</mml:mi><mml:mo>&#x232A;</mml:mo><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>d</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>p</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#960;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi>&#x003C7;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>p</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msup><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="ptw188-M30"><label>(30)</label><mml:math id="MM30" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block"><mml:mrow><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo>&#x02261;</mml:mo><mml:mo>&#x2329;</mml:mo><mml:mi>&#936;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x232A;</mml:mo><mml:mo>&#x2329;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi>&#936;</mml:mi><mml:mo>&#x232A;</mml:mo><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:msup><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
With Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M28">28</xref>), we obtain the sum rule:
<disp-formula id="ptw188-M31"><label>(31)</label><mml:math id="MM31" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block"><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>1.</mml:mn></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
By definition <inline-formula><mml:math id="I82" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, then the values of <inline-formula><mml:math id="I83" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>X</mml:mi></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="I84" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>Z</mml:mi></mml:math></inline-formula> satisfy
<disp-formula id="ptw188-M32"><label>(32)</label><mml:math id="MM32" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block"><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
Equations (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M31">31</xref>) and (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M32">32</xref>) ensure that we can consider <inline-formula><mml:math id="I85" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>X</mml:mi></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="I86" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>Z</mml:mi></mml:math></inline-formula> as the probabilities of finding the scattering states and the discrete state in the bound state, respectively.</p>
<p>Using Eqs. (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M13">13</xref>), (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M14">14</xref>), and (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M15">15</xref>) to determine <inline-formula><mml:math id="I87" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C7;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>p</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="I88" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>c</mml:mi></mml:math></inline-formula>, then <inline-formula><mml:math id="I89" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>X</mml:mi></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="I90" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>Z</mml:mi></mml:math></inline-formula> can be written as
<disp-formula id="ptw188-M33"><label>(33)</label><mml:math id="MM33" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block"><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi>&#945;</mml:mi><mml:msup><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:msup><mml:mi>v</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msup><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi>&#945;</mml:mi><mml:msup><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:msup><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mi>&#945;</mml:mi><mml:mo>&#x02261;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>d</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>p</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#960;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mi>&#x003C7;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>p</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
where <inline-formula><mml:math id="I91" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> denotes the derivative of the function <inline-formula><mml:math id="I92" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> with respect to <inline-formula><mml:math id="I93" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>E</mml:mi></mml:math></inline-formula>. Eliminating <inline-formula><mml:math id="I94" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>&#945;</mml:mi></mml:math></inline-formula>, by Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M31">31</xref>), we obtain
<disp-formula id="ptw188-M34"><label>(34)</label><mml:math id="MM34" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block"><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo> <mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow> <mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo> <mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow> <mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo> <mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow> <mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
Let us consider the cutoff dependence of the compositeness. The effective field theory universally describes the physics in the low energy region, and the contribution from the short range interaction of the microscopic theory is represented by the cutoff scale. The quantities that cannot be observed by experiments, such as the wave function <inline-formula><mml:math id="I95" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C7;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>p</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, can depend on the cutoff. Hence the compositeness determined by the wave function in Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M29">29</xref>) is in general a cutoff-dependent quantity.</p>
<p>Now we discuss the role of the discrete state <inline-formula><mml:math id="I96" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in the EFT. When the scattering channel <inline-formula><mml:math id="I97" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> does not couple to the discrete state (<inline-formula><mml:math id="I98" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>), the effective interaction <inline-formula><mml:math id="I99" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> has no energy dependence. In this case <inline-formula><mml:math id="I100" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M34">34</xref>) becomes 0 and thus <inline-formula><mml:math id="I101" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> definitely. If we introduce more general effective theories with two or more discrete states, the channels other than the scattering state contribute to the energy-dependent term of the effective interaction <inline-formula><mml:math id="I102" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. In our effective field theory Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M1">1</xref>), these contributions are represented by the discrete state <inline-formula><mml:math id="I103" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p>
</sec>
<sec id="SEC2.4"><title>2.4. Weak-binding relation</title>
<p>Next assuming the binding energy of the eigenstate <inline-formula><mml:math id="I104" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is small, we derive the weak-binding relation for the scattering length and compositeness [<xref ref-type="bibr" rid="B14">14</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="B20">20</xref>]. We define the radius <inline-formula><mml:math id="I105" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>R</mml:mi></mml:math></inline-formula> of the wave function as
<disp-formula id="ptw188-M35"><label>(35)</label><mml:math id="MM35" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block"><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>&#x02261;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#956;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
A weak-binding condition corresponds to <inline-formula><mml:math id="I106" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>&#x0226B;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>typ</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> with the interaction range <inline-formula><mml:math id="I107" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>typ</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. Using Eqs. (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M34">34</xref>) and (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M26">26</xref>) to expand the scattering length <inline-formula><mml:math id="I108" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M27">27</xref>) around <inline-formula><mml:math id="I109" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, we find
<disp-formula id="ptw188-M36"><label>(36)</label><mml:math id="MM36" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mi>&#956;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#960;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo> <mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub><mml:msup><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x00394;</mml:mi><mml:msup><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>&#x00394;</mml:mi><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow> <mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="ptw188-M37"><label>(37)</label><mml:math id="MM37" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block"><mml:mrow><mml:mi>&#x00394;</mml:mi><mml:msup><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02261;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munder><mml:mo>&#x02211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:munder><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>!</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mstyle><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msup><mml:msup><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:msup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mi>&#x00394;</mml:mi><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo>&#x02261;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munder><mml:mo>&#x02211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:munder><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>!</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mstyle><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msup><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:msup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:msup><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
The loop function <inline-formula><mml:math id="I110" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is written as
<disp-formula id="ptw188-M38"><label>(38)</label><mml:math id="MM38" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block"><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mi>&#956;</mml:mi><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>&#960;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo> <mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>&#x0039B;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#956;</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow></mml:msqrt><mml:mi>arctanh</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mi>&#x0039B;</mml:mi><mml:mrow><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#956;</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow> <mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mi>&#956;</mml:mi><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>&#960;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo> <mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>&#x0039B;</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:mi>&#960;</mml:mi><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#956;</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow></mml:msqrt><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#956;</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>&#x0039B;</mml:mi></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#956;</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn><mml:msup><mml:mi>&#x0039B;</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo></mml:mrow> <mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
Using this equation, we obtain
<disp-formula id="ptw188-M39"><label>(39)</label><mml:math id="MM39" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block"><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:msup><mml:mi>&#956;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msqrt><mml:mn>8</mml:mn></mml:msqrt><mml:mi>&#960;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:msqrt><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:msup><mml:mi>&#956;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>&#960;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mi>&#x0039B;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>8</mml:mn><mml:msup><mml:mi>&#956;</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn><mml:msup><mml:mi>&#960;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:msup><mml:mi>&#x0039B;</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mi>&#956;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn><mml:mi>&#960;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo> <mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi mathvariant="script" class="calligraphy">O</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>typ</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow> <mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow><mml:mtext>&#x200B;</mml:mtext><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="ptw188-M40"><label>(40)</label><mml:math id="MM40" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msup><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:msup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>!</mml:mo><mml:mo>!</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:msup><mml:mi>&#956;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msqrt><mml:mn>2</mml:mn></mml:msqrt><mml:mi>&#960;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo> <mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi mathvariant="script" class="calligraphy">O</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>typ</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow> <mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mtext>&#x200B;</mml:mtext><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="ptw188-M41"><label>(41)</label><mml:math id="MM41" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block"><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>&#x00394;</mml:mi><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munder><mml:mo>&#x02211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:munder><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>!</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mstyle><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msup><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:msup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mi>&#956;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#960;</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munder><mml:mo>&#x02211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:munder><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>!</mml:mo><mml:mo>!</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>!</mml:mo><mml:msup><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>n</mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo> <mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi mathvariant="script" class="calligraphy">O</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>typ</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow> <mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mi>&#956;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn><mml:mi>&#960;</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo> <mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi mathvariant="script" class="calligraphy">O</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>typ</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow> <mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mtext>&#x200B;</mml:mtext><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
We note that the leading term of <inline-formula><mml:math id="I111" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>&#x00394;</mml:mi><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> comes from the nonanalytic term <inline-formula><mml:math id="I112" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#956;</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M38">38</xref>).</p>
<p>Now we consider the estimation of <inline-formula><mml:math id="I113" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>&#x00394;</mml:mi><mml:msup><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M36">36</xref>). With the phase shift <inline-formula><mml:math id="I114" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and the eigenmomentum <inline-formula><mml:math id="I115" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#956;</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, the <inline-formula><mml:math id="I116" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>s</mml:mi></mml:math></inline-formula>-wave scattering amplitude <inline-formula><mml:math id="I117" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> can be generally expressed as
<disp-formula id="ptw188-M42"><label>(42)</label><mml:math id="MM42" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block"><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>cot</mml:mi><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
where <inline-formula><mml:math id="I118" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>cot</mml:mi><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is an analytic function of <inline-formula><mml:math id="I119" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>p</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. In the present formulation, the term <inline-formula><mml:math id="I120" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is included in <inline-formula><mml:math id="I121" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, so the function <inline-formula><mml:math id="I122" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> must be regular in <inline-formula><mml:math id="I123" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>p</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>/</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#956;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. In the low energy region, the scattering amplitude is well approximated by the effective range expansion (ERE) as
<disp-formula id="ptw188-M43"><label>(43)</label><mml:math id="MM43" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block"><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mtext>e</mml:mtext></mml:msub></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:msup><mml:mi>p</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi mathvariant="script" class="calligraphy">O</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>eff</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:msubsup><mml:msup><mml:mi>p</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
where <inline-formula><mml:math id="I124" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mtext>e</mml:mtext></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is the effective range and <inline-formula><mml:math id="I125" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>eff</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is the length scale characterizing this expansion. The expansion <inline-formula><mml:math id="I126" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>&#x00394;</mml:mi><mml:msup><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M36">36</xref>) starts from <inline-formula><mml:math id="I127" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, which is included in the term <inline-formula><mml:math id="I128" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script" class="calligraphy">O</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>eff</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:msubsup><mml:msup><mml:mi>p</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M43">43</xref>) at <inline-formula><mml:math id="I129" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p>
<p>Now we assume the length scale of the ERE is smaller than the interaction range, <inline-formula><mml:math id="I130" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>eff</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02272;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>typ</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. In the weak-binding limit <inline-formula><mml:math id="I131" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>typ</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>&#x0226A;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="I132" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>R</mml:mi></mml:math></inline-formula> must satisfy <inline-formula><mml:math id="I133" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>eff</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup><mml:mo>&#x0226A;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. This assumption indicates that <inline-formula><mml:math id="I134" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script" class="calligraphy">O</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>eff</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:msubsup><mml:msup><mml:mi>p</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is negligible and the bound state pole position is in the convergence region of the ERE. Because the order of <inline-formula><mml:math id="I135" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>&#x00394;</mml:mi><mml:msup><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is estimated as <inline-formula><mml:math id="I136" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script" class="calligraphy">O</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>eff</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:msubsup><mml:msup><mml:mi>p</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, in the present case we obtain
<disp-formula id="ptw188-M44"><label>(44)</label><mml:math id="MM44" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block"><mml:mrow><mml:mi>&#x00394;</mml:mi><mml:msup><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mi>&#956;</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:mfrac><mml:mi mathvariant="script" class="calligraphy">O</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>typ</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
<p>Using Eqs. (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M39">39</xref>), (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M41">41</xref>), and (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M44">44</xref>), the scattering length (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M36">36</xref>) can be estimated as
<disp-formula id="ptw188-M45"><label>(45)</label><mml:math id="MM45" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mi>&#956;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#960;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo> <mml:mrow><mml:mfrac><mml:mi>&#956;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn><mml:mi>&#960;</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mi>&#956;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn><mml:mi>&#960;</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mi>&#956;</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:mfrac><mml:mi mathvariant="script" class="calligraphy">O</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>typ</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow> <mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo> <mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi mathvariant="script" class="calligraphy">O</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>typ</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow> <mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
As seen from the first term of the right-hand side, the leading term of the expansion of the scattering length in <inline-formula><mml:math id="I137" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>typ</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is determined only by the compositeness <inline-formula><mml:math id="I138" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>X</mml:mi></mml:math></inline-formula>. The second term represents the higher-order corrections and explicitly depends on the cutoff <inline-formula><mml:math id="I139" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>&#x0039B;</mml:mi><mml:mo>&#x0223C;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>/</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>typ</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. Neglecting the correction terms, the compositeness <inline-formula><mml:math id="I140" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>X</mml:mi></mml:math></inline-formula> can be calculated from only the experimental observables <inline-formula><mml:math id="I141" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="I142" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p>
<p>Here we note that the compositeness <inline-formula><mml:math id="I143" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>X</mml:mi></mml:math></inline-formula> can be determined from observables, which are independent of the cutoff, only in the weak-binding limit. In general, however, the compositeness in Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M34">34</xref>) depends on the cutoff. In the expression of Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M45">45</xref>), this cutoff dependence of <inline-formula><mml:math id="I144" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>X</mml:mi></mml:math></inline-formula> is canceled out by that of the correction term <inline-formula><mml:math id="I145" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script" class="calligraphy">O</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>typ</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and the ratio of the observables <inline-formula><mml:math id="I146" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> remains cutoff independent. When the higher-order term <inline-formula><mml:math id="I147" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script" class="calligraphy">O</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>typ</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is small and can be neglected, the cutoff dependence of the compositeness can also be neglected. In this case we determine <inline-formula><mml:math id="I148" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>X</mml:mi></mml:math></inline-formula> from only the experimental observables.</p>
<p>Up to this point, we have derived the weak-binding relation of Ref. [<xref ref-type="bibr" rid="B14">14</xref>] using the nonrelativistic EFT. In the next section, we extend this relation to the unstable quasibound state. In <xref ref-type="sec" rid="SEC4">Sect. 4</xref>, we consider again the assumption on the ERE for Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M44">44</xref>) in detail and derive the extended weak-binding relation that is valid even when the ERE does not work well.</p>
</sec>
<sec id="SEC2.5"><title>2.5. Error evaluation of compositeness</title>
<p>In the actual applications to near-threshold hadrons, the magnitude of the higher-order term <inline-formula><mml:math id="I149" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script" class="calligraphy">O</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>typ</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> can be small but finite. Here we develop a systematic method to estimate the uncertainty of the compositeness that comes from the higher-order term.</p>
<p>With the weak-binding relation (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M45">45</xref>), the compositeness <inline-formula><mml:math id="I150" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>X</mml:mi></mml:math></inline-formula> can be written as
<disp-formula id="ptw188-M46"><label>(46)</label><mml:math id="MM46" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block"><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi mathvariant="script" class="calligraphy">O</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>typ</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi mathvariant="script" class="calligraphy">O</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>typ</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
As discussed above, the magnitude of the higher-order term <inline-formula><mml:math id="I151" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script" class="calligraphy">O</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>typ</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> cannot be determined from the observables because it is a model-dependent quantity. To estimate the uncertainty of <inline-formula><mml:math id="I152" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>X</mml:mi></mml:math></inline-formula> with the higher-order terms, we define
<disp-formula id="ptw188-M47"><label>(47)</label><mml:math id="MM47" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block"><mml:mrow><mml:mi>&#958;</mml:mi><mml:mo>&#x02261;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>typ</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:mn>0.</mml:mn></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
In the application to hadrons, <inline-formula><mml:math id="I153" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>typ</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is determined by the lowest mass of the meson mediating the interaction as <inline-formula><mml:math id="I154" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>typ</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>/</mml:mo><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>typ</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. In specific model calculations, <inline-formula><mml:math id="I155" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>typ</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> can be determined, e.g., by the spatial extent of the potential, or by the inverse of the momentum cutoff. Using this quantity <inline-formula><mml:math id="I156" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>&#958;</mml:mi></mml:math></inline-formula>, together with the observables <inline-formula><mml:math id="I157" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="I158" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, we determine the upper and lower boundaries of the compositeness as
<disp-formula id="ptw188-M48"><label>(48)</label><mml:math id="MM48" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mtext>u</mml:mtext></mml:msub><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#958;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>&#958;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mtext>l</mml:mtext></mml:msub><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>&#958;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#958;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
Namely, the uncertainty band of the compositeness is estimated by <inline-formula><mml:math id="I159" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mtext>l</mml:mtext></mml:msub><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mtext>u</mml:mtext></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. We examine the validity of this error evaluation using solvable models in <xref ref-type="sec" rid="SEC5">Sect. 5</xref>.</p>
</sec>
</sec>
<sec id="SEC3"><title>3. Weak-binding relation for the quasibound state</title>
<sec id="SEC3.1"><title>3.1. Effective field theory</title>
<p>In this section, we extend the weak-binding relation to the quasibound state, which has a decay mode. In the first part of this section, we show the detailed derivation of the extended weak-binding relation written in Ref. [<xref ref-type="bibr" rid="B7">7</xref>]. We consider the coupled channel system with two scattering channels (channel 1 and channel 2) and a discrete channel. There exists an unstable quasibound state near the threshold of channel 1, which can decay into channel 2. As in <xref ref-type="sec" rid="SEC2">Sect. 2</xref> we assume that the interaction is of short range with typical length scale <inline-formula><mml:math id="I160" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>typ</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p>
<p>We consider the nonrelativistic EFT with the field <inline-formula><mml:math id="I161" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="I162" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, and <inline-formula><mml:math id="I163" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> whose quantum numbers are the same as those of the hadrons of channels <inline-formula><mml:math id="I164" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and the quasibound state, respectively. The Hamiltonian is given as
<disp-formula id="ptw188-M49"><label>(49)</label><mml:math id="MM49" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block"><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>H</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>free</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>H</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>int</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>d</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>x</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="script" class="calligraphy">H</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>free</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="script" class="calligraphy">H</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>int</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="ptw188-M50"><label>(50)</label><mml:math id="MM50" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block"><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi mathvariant="script" class="calligraphy">H</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>free</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munder><mml:mo>&#x02211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:munder><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mo>&#x02207;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x02020;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>x</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x022C5;</mml:mo><mml:mo>&#x02207;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>x</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munder><mml:mo>&#x02211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:munder><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mo>&#x02207;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x02020;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>x</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x022C5;</mml:mo><mml:mo>&#x02207;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>x</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x02207;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x02020;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>x</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x022C5;</mml:mo><mml:mo>&#x02207;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>x</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x02009;</mml:mtext><mml:mtext>&#x02009;</mml:mtext><mml:mtext>&#x02009;</mml:mtext><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>&#x02020;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>x</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>x</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>&#x02020;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>x</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>x</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x02020;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>x</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>x</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="ptw188-M51"><label>(51)</label><mml:math id="MM51" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="script" class="calligraphy">H</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>int</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munder><mml:mo>&#x02211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:munder><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x02020;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>x</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>x</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>x</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x02020;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>x</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x02020;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>x</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>x</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munder><mml:mo>&#x02211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:munder><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mstyle><mml:msubsup><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>&#x02020;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>x</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>&#x02020;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>x</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>x</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>x</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
where <inline-formula><mml:math id="I165" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="I166" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> are the coupling constants of three- and four-point interactions, respectively.</p>
<p>Using Noether&#x00027;s theorem, the following particle numbers are conserved:
<disp-formula id="ptw188-M52"><label>(52)</label><mml:math id="MM52" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mtext>I</mml:mtext></mml:msub><mml:mo>&#x02261;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="ptw188-M53"><label>(53)</label><mml:math id="MM53" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>II</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02261;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="ptw188-M54"><label>(54)</label><mml:math id="MM54" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>III</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02261;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
From now on, we consider the sector of <inline-formula><mml:math id="I167" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mtext>I</mml:mtext></mml:msub><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="I168" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>II</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>III</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, which contains the scattering states of channel <inline-formula><mml:math id="I169" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and the discrete state of <inline-formula><mml:math id="I170" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. Corresponding eigenstates of the free Hamiltonian are given by
<disp-formula id="ptw188-M55"><label>(55)</label><mml:math id="MM55" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>p</mml:mi></mml:mstyle><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x232A;</mml:mo><mml:mo>&#x02261;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:msqrt><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>V</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x02020;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>p</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x02020;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>p</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x232A;</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="ptw188-M56"><label>(56)</label><mml:math id="MM56" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x232A;</mml:mo><mml:mo>&#x02261;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:msqrt><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>V</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>B</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x02020;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"><mml:mn>0</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x232A;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
where we define the vacuum <inline-formula><mml:math id="I171" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x232A;</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> as in Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M7">7</xref>). These states are again normalized and orthogonal to each other. The eigenenergies are <inline-formula><mml:math id="I172" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>p</mml:mi></mml:mstyle><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>/</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mi>&#956;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="I173" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, where we define the reduced mass of channel <inline-formula><mml:math id="I174" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>i</mml:mi></mml:math></inline-formula> as <inline-formula><mml:math id="I175" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#956;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="I176" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mo>&#x02261;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. The threshold energies of channel 1 and 2 are at <inline-formula><mml:math id="I177" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="I178" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, respectively. From the particle number conservation laws, the completeness relation of this sector is
<disp-formula id="ptw188-M57"><label>(57)</label><mml:math id="MM57" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munder><mml:mo>&#x02211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:munder><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>d</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>p</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#960;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>p</mml:mi></mml:mstyle><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x232A;</mml:mo><mml:mo>&#x2329;</mml:mo><mml:msub><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>p</mml:mi></mml:mstyle><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x232A;</mml:mo><mml:mo>&#x2329;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>1.</mml:mn></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
</sec>
<sec id="SEC3.2"><title>3.2. Scattering amplitude</title>
<p>Next we derive the scattering amplitude of the <inline-formula><mml:math id="I179" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> channel. As in <xref ref-type="sec" rid="SEC2">Sect. 2</xref>, from the coupled-channel Schr&#x000F6;dinger equation, we derive the effective single-channel equation for the wave function in channel 1. The effective interaction, which includes the contribution of scattering state 2 <inline-formula><mml:math id="I180" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>p</mml:mi></mml:mstyle><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x232A;</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and discrete state <inline-formula><mml:math id="I181" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x232A;</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, is given by
<disp-formula id="ptw188-M58"><label>(58)</label><mml:math id="MM58" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>v</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mtext>eff</mml:mtext></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x02261;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>G</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="ptw188-M59"><label>(59)</label><mml:math id="MM59" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x02261;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:msub><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x02261;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>d</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>p</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#960;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>p</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>/</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mi>&#956;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:msup><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
The Lippmann&#x02013;Schwinger equation for channel 1 becomes
<disp-formula id="ptw188-M60"><label>(60)</label><mml:math id="MM60" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block"><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>v</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mtext>eff</mml:mtext></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>v</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mtext>eff</mml:mtext></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>G</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
Solving this equation, we obtain the <inline-formula><mml:math id="I182" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>T</mml:mi></mml:math></inline-formula> matrix <inline-formula><mml:math id="I183" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and the scattering amplitude <inline-formula><mml:math id="I184" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script" class="calligraphy">F</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> of channel 1 as
<disp-formula id="ptw188-M61"><label>(61)</label><mml:math id="MM61" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block"><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>v</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mtext>eff</mml:mtext></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>G</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mi mathvariant="script" class="calligraphy">F</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#956;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#960;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>v</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mtext>eff</mml:mtext></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>G</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
The pole condition is given by
<disp-formula id="ptw188-M62"><label>(62)</label><mml:math id="MM62" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block"><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>v</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mtext>eff</mml:mtext></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>G</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
where <inline-formula><mml:math id="I185" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> denotes the eigenenergy. From now on, we consider an unstable eigenstate <inline-formula><mml:math id="I186" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#936;</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>QB</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x232A;</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> with complex <inline-formula><mml:math id="I187" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, which follows the Schr&#x000F6;dinger equation:
<disp-formula id="ptw188-M63"><label>(63)</label><mml:math id="MM63" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block"><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#936;</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>QB</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x232A;</mml:mo><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#936;</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>QB</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x232A;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="ptw188-M64"><label>(64)</label><mml:math id="MM64" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#936;</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>QB</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x232A;</mml:mo><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munder><mml:mo>&#x02211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:munder><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>d</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>p</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#960;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mstyle><mml:msub><mml:mi>&#x003C7;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>p</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>p</mml:mi></mml:mstyle><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x232A;</mml:mo><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x232A;</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
The scattering length of channel 1, <inline-formula><mml:math id="I188" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi mathvariant="script" class="calligraphy">F</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, becomes
<disp-formula id="ptw188-M65"><label>(65)</label><mml:math id="MM65" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#956;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#960;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo> <mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>v</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mtext>eff</mml:mtext></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow> <mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>G</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
The scattering length is in general complex, because <inline-formula><mml:math id="I189" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>v</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mtext>eff</mml:mtext></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> contains <inline-formula><mml:math id="I190" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>G</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, which is complex at <inline-formula><mml:math id="I191" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p>
</sec>
<sec id="SEC3.3"><title>3.3. Compositeness</title>
<p>The unstable state cannot be normalized by the ordinary condition Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M28">28</xref>). To normalize the eigenstate <inline-formula><mml:math id="I192" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi>&#936;</mml:mi><mml:mo>&#x232A;</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, here we introduce the Gamow state [<xref ref-type="bibr" rid="B28">28</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="B29">29</xref>] defined as
<disp-formula id="ptw188-M66"><label>(66)</label><mml:math id="MM66" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mi>&#936;</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&#x232A;</mml:mo><mml:mo>&#x02261;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munder><mml:mo>&#x02211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:munder><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>d</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>p</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#960;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mstyle><mml:msubsup><mml:mi>&#x003C7;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>p</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>p</mml:mi></mml:mstyle><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x232A;</mml:mo><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x232A;</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
Then the normalization condition is given by
<disp-formula id="ptw188-M67"><label>(67)</label><mml:math id="MM67" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block"><mml:mrow><mml:mo>&#x2329;</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mi>&#936;</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi>&#936;</mml:mi><mml:mo>&#x232A;</mml:mo><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munder><mml:mo>&#x02211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:munder><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>d</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>p</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#960;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mstyle><mml:msubsup><mml:mi>&#x003C7;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>p</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>1.</mml:mn></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
With the completeness relation Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M57">57</xref>), we define the compositeness <inline-formula><mml:math id="I193" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ( the elementariness <inline-formula><mml:math id="I194" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>Z</mml:mi></mml:math></inline-formula>) as the sum of projections to the scattering state <inline-formula><mml:math id="I195" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>p</mml:mi></mml:mstyle><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x232A;</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (the projection to the discrete state <inline-formula><mml:math id="I196" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x232A;</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>):
<disp-formula id="ptw188-M68"><label>(68)</label><mml:math id="MM68" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02261;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>d</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>p</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#960;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mo>&#x2329;</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mi>&#936;</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>p</mml:mi></mml:mstyle><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x232A;</mml:mo><mml:mo>&#x2329;</mml:mo><mml:msub><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>p</mml:mi></mml:mstyle><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi>&#936;</mml:mi><mml:mo>&#x232A;</mml:mo><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>d</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>p</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#960;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mrow></mml:mstyle><mml:msubsup><mml:mi>&#x003C7;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>p</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo>&#x02261;</mml:mo><mml:mo>&#x2329;</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mi>&#936;</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x232A;</mml:mo><mml:mo>&#x2329;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi>&#936;</mml:mi><mml:mo>&#x232A;</mml:mo><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
where <inline-formula><mml:math id="I197" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="I198" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>Z</mml:mi></mml:math></inline-formula> are complex because the weight <inline-formula><mml:math id="I199" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003C7;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>p</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="I200" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>c</mml:mi></mml:math></inline-formula> are complex numbers in general. With the normalization condition Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M67">67</xref>), we obtain the sum rule for <inline-formula><mml:math id="I201" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="I202" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>Z</mml:mi></mml:math></inline-formula>:
<disp-formula id="ptw188-M69"><label>(69)</label><mml:math id="MM69" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>1.</mml:mn></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
Unlike the bound state case, we cannot consider complex <inline-formula><mml:math id="I203" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="I204" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>Z</mml:mi></mml:math></inline-formula> as the probabilities because they do not satisfy condition (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M32">32</xref>). We will discuss the interpretation of complex <inline-formula><mml:math id="I205" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="I206" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>Z</mml:mi></mml:math></inline-formula> in <xref ref-type="sec" rid="SEC3.5">Sect. 3.5</xref>. In the rest of this subsection, we derive an expression for the compositeness with the experimental observables.</p>
<p>From the Schr&#x000F6;dinger equation for the quasibound state, we obtain
<disp-formula id="ptw188-M70"><label>(70)</label><mml:math id="MM70" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>&#x003C7;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>p</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>p</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>/</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mi>&#956;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munder><mml:mo>&#x02211;</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:munder><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#945;</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munder><mml:mo>&#x02211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:munder><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mstyle><mml:msub><mml:mi>&#945;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:msub><mml:mi>&#945;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02261;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>d</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>p</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#960;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mrow></mml:mstyle><mml:msub><mml:mi>&#x003C7;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>p</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
which ensure that <inline-formula><mml:math id="I207" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="I208" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>Z</mml:mi></mml:math></inline-formula> are written as
<disp-formula id="ptw188-M71"><label>(71)</label><mml:math id="MM71" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munder><mml:mo>&#x02211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02261;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munder><mml:mo>&#x02211;</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:munder><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#945;</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
As we see in the next subsection, <inline-formula><mml:math id="I209" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> can be model-independently determined but the individual contributions of <inline-formula><mml:math id="I210" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="I211" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>Z</mml:mi></mml:math></inline-formula> cannot be determined in the weak-binding limit. Eliminating <inline-formula><mml:math id="I212" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> from Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M71">71</xref>) with Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M69">69</xref>), we can write <inline-formula><mml:math id="I213" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> using the effective interaction and the derivative of the loop function of channel 1:
<disp-formula id="ptw188-M72"><label>(72)</label><mml:math id="MM72" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>G</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>G</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo> <mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>/</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>v</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mtext>eff</mml:mtext></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow> <mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
We note that this representation can be obtained with replacements <inline-formula><mml:math id="I214" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>G</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="I215" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>v</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mtext>eff</mml:mtext></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M34">34</xref>).</p>
</sec>
<sec id="SEC3.4"><title>3.4. Weak-binding relation</title>
<p>Here we consider the case that the eigenenergy lies near the threshold energy of channel 1 and far from that of channel 2. In this case, we can derive the weak-binding relation between the compositeness of channel 1 and the observables.</p>
<p>As in Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M35">35</xref>), we define the quantity <inline-formula><mml:math id="I216" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>R</mml:mi></mml:math></inline-formula> as
<disp-formula id="ptw188-M73"><label>(73)</label><mml:math id="MM73" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block"><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mi>&#956;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
In contrast to the bound state case, <inline-formula><mml:math id="I217" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>R</mml:mi></mml:math></inline-formula> is now complex. In addition, there is another length scale <inline-formula><mml:math id="I218" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>l</mml:mi></mml:math></inline-formula> related to the difference between the threshold energies <inline-formula><mml:math id="I219" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:math></inline-formula> as
<disp-formula id="ptw188-M74"><label>(74)</label><mml:math id="MM74" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block"><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>&#x02261;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mi>&#956;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
Because <inline-formula><mml:math id="I220" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>l</mml:mi></mml:math></inline-formula> is determined by the kinematics of the system, it is independent of the interaction range <inline-formula><mml:math id="I221" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>typ</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. In the weak-binding limit, the absolute value of <inline-formula><mml:math id="I222" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is so small that <inline-formula><mml:math id="I223" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>R</mml:mi></mml:math></inline-formula> is much larger than the interaction range <inline-formula><mml:math id="I224" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>typ</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and the length scale <inline-formula><mml:math id="I225" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>l</mml:mi></mml:math></inline-formula>: <inline-formula><mml:math id="I226" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>typ</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo>&#x0226A;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="I227" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo>&#x0226A;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p>
<p>Expanding the scattering length in Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M65">65</xref>) by <inline-formula><mml:math id="I228" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>/</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> using Eqs. (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M72">72</xref>) and (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M62">62</xref>), we obtain
<disp-formula id="ptw188-M75"><label>(75)</label><mml:math id="MM75" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#956;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#960;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo> <mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>G</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x00394;</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo> <mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>v</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mtext>eff</mml:mtext></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow> <mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x00394;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>G</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow> <mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
where <inline-formula><mml:math id="I229" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>&#x00394;</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo> <mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>v</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mtext>eff</mml:mtext></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow> <mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="I230" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>&#x00394;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>G</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> are the higher-order terms of the expansion as in Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M37">37</xref>). The terms <inline-formula><mml:math id="I231" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>G</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="I232" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>&#x00394;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>G</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> are estimated as in Eqs. (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M39">39</xref>) and (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M41">41</xref>), respectively. Thus the term in Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M75">75</xref>) that we have to estimate is <inline-formula><mml:math id="I233" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>&#x00394;</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo> <mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>v</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mtext>eff</mml:mtext></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow> <mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p>
<p>By assuming again that the eigenstate pole is in the convergence region of the effective range expansion, the expansion of <inline-formula><mml:math id="I234" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>&#x00394;</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo> <mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>v</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mtext>eff</mml:mtext></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow> <mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> starts from <inline-formula><mml:math id="I235" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. Thus the leading terms of <inline-formula><mml:math id="I236" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>&#x00394;</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo> <mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>v</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mtext>eff</mml:mtext></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow> <mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> must be
<disp-formula id="ptw188-M76"><label>(76)</label><mml:math id="MM76" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block"><mml:mrow><mml:mi>&#x00394;</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo> <mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>v</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mtext>eff</mml:mtext></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow> <mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0221D;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
From Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M58">58</xref>), the explicit expression of <inline-formula><mml:math id="I237" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>v</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mtext>eff</mml:mtext></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is given as
<disp-formula id="ptw188-M77"><label>(77)</label><mml:math id="MM77" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block"><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo> <mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>v</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mtext>eff</mml:mtext></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow> <mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>G</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>G</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>G</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
which includes the contribution from the decay channel through <inline-formula><mml:math id="I238" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>G</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. From this expression, we find that <inline-formula><mml:math id="I239" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>&#x00394;</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo> <mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>v</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mtext>eff</mml:mtext></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow> <mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> includes higher derivatives of <inline-formula><mml:math id="I240" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> or <inline-formula><mml:math id="I241" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>G</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. The derivatives of <inline-formula><mml:math id="I242" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> are estimated as <inline-formula><mml:math id="I243" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>typ</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. The higher derivatives of <inline-formula><mml:math id="I244" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>G</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> are written as
<disp-formula id="ptw188-M78"><label>(78)</label><mml:math id="MM78" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block"><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>G</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#956;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>&#960;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo> <mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>&#x0039B;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mi>&#956;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msqrt><mml:mi>arctanh</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mi>&#x0039B;</mml:mi><mml:mrow><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mi>&#956;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow> <mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#956;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>&#960;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo> <mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>&#x0039B;</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>&#960;</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mi>&#956;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msqrt><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mi>&#956;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>&#x0039B;</mml:mi></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mi>&#956;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn><mml:msup><mml:mi>&#x0039B;</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo></mml:mrow> <mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="ptw188-M79"><label>(79)</label><mml:math id="MM79" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block"><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msubsup><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msup><mml:msub><mml:mi>G</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:msup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#956;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>&#960;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo> <mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>&#960;</mml:mi><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>!</mml:mo><mml:mo>!</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mn>2</mml:mn><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mi>&#956;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msqrt><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mi>&#956;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>&#x0039B;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow> <mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#956;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo> <mml:mrow><mml:mi mathvariant="script" class="calligraphy">O</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mi>l</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi mathvariant="script" class="calligraphy">O</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>typ</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow> <mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
with the assumption <inline-formula><mml:math id="I245" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#956;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#956;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x0223C;</mml:mo><mml:mi mathvariant="script" class="calligraphy">O</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.<xref ref-type="fn" rid="FN1"><sup>1</sup></xref> Thus we can obtain the following expression for <inline-formula><mml:math id="I246" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>&#x00394;</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo> <mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>v</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mtext>eff</mml:mtext></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow> <mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>:
<disp-formula id="ptw188-M80"><label>(80)</label><mml:math id="MM80" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block"><mml:mrow><mml:mi>&#x00394;</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo> <mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>v</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mtext>eff</mml:mtext></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow> <mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munderover><mml:mo>&#x02211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:munderover><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#956;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mi mathvariant="script" class="calligraphy">O</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>typ</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:msubsup><mml:msup><mml:mi>l</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:msup><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
We note that, in contrast to the expansion of <inline-formula><mml:math id="I247" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M41">41</xref>), <inline-formula><mml:math id="I248" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>G</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> can be safely expanded due to the presence of the energy difference <inline-formula><mml:math id="I249" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:math></inline-formula>. By substituting this into Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M75">75</xref>), the weak-binding relation for the quasibound state is derived as
<disp-formula id="ptw188-M81"><label>(81)</label><mml:math id="MM81" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block"><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#956;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#960;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo> <mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#956;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn><mml:mi>&#960;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#956;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn><mml:mi>&#960;</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#956;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mfrac><mml:mi mathvariant="script" class="calligraphy">O</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo> <mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>typ</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow> <mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#956;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo> <mml:mrow><mml:mi mathvariant="script" class="calligraphy">O</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo> <mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>typ</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow> <mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi mathvariant="script" class="calligraphy">O</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo> <mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>typ</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow> <mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi mathvariant="script" class="calligraphy">O</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo> <mml:mrow><mml:mfrac><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow> <mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi mathvariant="script" class="calligraphy">O</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo> <mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>typ</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow> <mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi mathvariant="script" class="calligraphy">O</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo> <mml:mrow><mml:mfrac><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow> <mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi mathvariant="script" class="calligraphy">O</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo> <mml:mrow><mml:mfrac><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow> <mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow> <mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow> <mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo> <mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi mathvariant="script" class="calligraphy">O</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo> <mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>typ</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow> <mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi mathvariant="script" class="calligraphy">O</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo> <mml:mrow><mml:mfrac><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow> <mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow> <mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
The first and second term take the same form as that in the weak-binding relation for the bound state. The contribution from the decay channel is expressed by the third term, which can be neglected when the eigenstate satisfies <inline-formula><mml:math id="I250" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:msup><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup><mml:mo>&#x0226A;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. By neglecting this term, this relation reduces to the same form as Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M45">45</xref>). When <inline-formula><mml:math id="I251" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is large enough to neglect the second and third terms in Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M77">77</xref>), the compositeness <inline-formula><mml:math id="I252" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> of the quasibound state can be determined only by the observable quantities. The conclusion is valid not only for the quasibound state with <inline-formula><mml:math id="I253" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mtext>Re&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> but also for that with <inline-formula><mml:math id="I254" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mtext>Re&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> because we have not assumed the sign of <inline-formula><mml:math id="I255" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mtext>Re&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in the above derivation.</p>
<p>Thus, as in the stable bound state case, the compositeness of the quasibound state with small <inline-formula><mml:math id="I256" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> can be model-independently determined by the experimental observables. But unlike the bound state case, the compositeness is obtained as a complex number.</p>
</sec>
<sec id="SEC3.5"><title>3.5. Interpretation of complex compositeness</title>
<p>Now we discuss the interpretation of the complex compositeness, utilizing some concrete examples. Because we can determine the quantity <inline-formula><mml:math id="I257" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> model-independently from the relation Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M81">81</xref>), we write <inline-formula><mml:math id="I258" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="I259" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> from here on.</p>
<p>For the bound state, the compositeness defined with Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M29">29</xref>) is a real number. With the two relations (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M31">31</xref>) and (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M32">32</xref>), we can interpret this quantity as the probability of finding the composite component. On the other hand, for the unstable state, condition (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M32">32</xref>) is not satisfied. So we cannot interpret the complex <inline-formula><mml:math id="I260" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>X</mml:mi></mml:math></inline-formula> as a probability.</p>
<p>To illustrate the problem, let us introduce three examples of compositeness. Suppose that we obtain the compositeness of a quasibound state <inline-formula><mml:math id="I261" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>0.8</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>0.2</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (case I), <inline-formula><mml:math id="I262" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>1.8</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>0.1</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (case II) and <inline-formula><mml:math id="I263" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>0.8</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>0.9</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (case III). The corresponding values of <inline-formula><mml:math id="I264" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>Z</mml:mi></mml:math></inline-formula> are summarized in <xref ref-type="table" rid="T1">Table 1</xref>.</p>
<table-wrap id="T1" orientation="portrait" position="float"><label>Table 1.</label><caption><p>Examples of the values of <inline-formula><mml:math id="I265" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>X</mml:mi></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="I266" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>Z</mml:mi></mml:math></inline-formula>, and the corresponding values of <inline-formula><mml:math id="I267" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mover accent="true"><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="I268" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mover accent="true"><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="I269" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>U</mml:mi></mml:math></inline-formula> with Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M82">82</xref>).</p></caption>
<table frame="hsides" rules="groups">
<thead align="left">
<tr>
<th align="left">Case</th>
<th align="center"><inline-formula><mml:math id="I270" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>X</mml:mi></mml:math></inline-formula></th>
<th align="center"><inline-formula><mml:math id="I271" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>Z</mml:mi></mml:math></inline-formula></th>
<th align="center"><inline-formula><mml:math id="I272" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mover accent="true"><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula></th>
<th align="center"><inline-formula><mml:math id="I273" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mover accent="true"><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula></th>
<th align="center"><inline-formula><mml:math id="I274" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>U</mml:mi></mml:math></inline-formula></th>
</tr>
</thead>
<tbody align="left">
<tr>
<td align="left">I</td>
<td align="center"><inline-formula><mml:math id="I275" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>0.8</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>0.2</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td align="center"><inline-formula><mml:math id="I276" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>0.2</mml:mn><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>0.2</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td align="center"><inline-formula><mml:math id="I277" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>0.8</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td align="center"><inline-formula><mml:math id="I278" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>0.2</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td align="center"><inline-formula><mml:math id="I279" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>0.1</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
</tr>
<tr>
<td align="left">II</td>
<td align="center"><inline-formula><mml:math id="I280" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>1.8</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>0.1</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td align="center"><inline-formula><mml:math id="I281" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>0.8</mml:mn><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>0.1</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td align="center"><inline-formula><mml:math id="I282" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>1.0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td align="center"><inline-formula><mml:math id="I283" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>0.0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td align="center"><inline-formula><mml:math id="I284" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>0.8</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
</tr>
<tr>
<td align="left">III</td>
<td align="center"><inline-formula><mml:math id="I285" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>0.8</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>0.9</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td align="center"><inline-formula><mml:math id="I286" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>0.2</mml:mn><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>0.9</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td align="center"><inline-formula><mml:math id="I287" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>0.6</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td align="center"><inline-formula><mml:math id="I288" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>0.4</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td align="center"><inline-formula><mml:math id="I289" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>0.6</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<p>In previous works, several interpretations of complex compositeness are proposed. For example, the absolute value of <inline-formula><mml:math id="I290" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>X</mml:mi></mml:math></inline-formula> is considered as a probability in Ref. [<xref ref-type="bibr" rid="B19">19</xref>]. With this method, however, <inline-formula><mml:math id="I291" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> becomes larger than unity when the cancelation in <inline-formula><mml:math id="I292" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>Z</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is large, as in cases (II) (<inline-formula><mml:math id="I293" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>1.8</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>) and (III) (<inline-formula><mml:math id="I294" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>1.2</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>).<xref ref-type="fn" rid="FN2"><sup>2</sup></xref> In Ref. [<xref ref-type="bibr" rid="B30">30</xref>], it is claimed that the real part of <inline-formula><mml:math id="I295" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>X</mml:mi></mml:math></inline-formula> can be considered as an amount of the composite component based on the relation <inline-formula><mml:math id="I296" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mtext>Re</mml:mtext><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mtext>Re</mml:mtext><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. In this prescription, <inline-formula><mml:math id="I297" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mtext>Re</mml:mtext><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>d</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>p</mml:mi></mml:mstyle><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic" mathsize="normal"><mml:mi>p</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> for case (II) would be negative, so as studied in Ref. [<xref ref-type="bibr" rid="B30">30</xref>], this cannot be taken as a probability.</p>
<p>We now analyze the examples in more detail. For case (I), the real part satisfies <inline-formula><mml:math id="I298" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mtext>Re</mml:mtext><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and the imaginary part is small. For cases (II) and (III), there is a large cancelation in the sum of the real part and imaginary part to satisfy the sum rule of <inline-formula><mml:math id="I299" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. This difference may be attributed to the magnitude of the decay width of the quasibound state. When the quasibound state has a small decay width, its wave function is expected to be similar to that of a bound state [<xref ref-type="bibr" rid="B20">20</xref>]. In this case, the value of the compositeness should be similar to the bound state case. The probability of finding the scattering state in the quasibound state in case (I) is then expected to be <inline-formula><mml:math id="I300" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>&#x0223C;</mml:mo><mml:mn>80</mml:mn><mml:mi>&#x00025;</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. Hence the structure of the narrow width state is reflected in <inline-formula><mml:math id="I301" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>X</mml:mi></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="I302" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>Z</mml:mi></mml:math></inline-formula>. On the other hand, for cases (II) and (III), the corresponding bound state wave function does not exist. Therefore we cannot discuss the internal structure of the eigenstate from complex <inline-formula><mml:math id="I303" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>X</mml:mi></mml:math></inline-formula>, in contrast to case (I).</p>
<p>In Ref. [<xref ref-type="bibr" rid="B7">7</xref>], we introduced the new real quantities <inline-formula><mml:math id="I304" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mover accent="true"><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="I305" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mover accent="true"><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="I306" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>U</mml:mi></mml:math></inline-formula> based on this observation. To interpret <inline-formula><mml:math id="I307" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mover accent="true"><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="I308" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mover accent="true"><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> as the probabilities of finding the scattering state and the other state, the following conditions should be satisfied:
<list list-type="simple">
<list-item><p>Condition (1) <inline-formula><mml:math id="I309" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mover accent="true"><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="I310" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>;</p></list-item>
<list-item><p>Condition (2) <inline-formula><mml:math id="I311" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p></list-item>
</list>
As we can see from the above examples, a reasonable interpretation is not always guaranteed. When the amount of the cancelation in <inline-formula><mml:math id="I312" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>Z</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is large, the probabilistic interpretation is not appropriate. Only when the cancelation is small can we use the probabilistic interpretation. To measure the uncertainty of the interpretation, we introduce the quantity <inline-formula><mml:math id="I313" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>U</mml:mi></mml:math></inline-formula>, which satisfies the following conditions:
<list list-type="simple">
<list-item><p>Condition (3) When there is no cancelation in <inline-formula><mml:math id="I314" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>Z</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, then <inline-formula><mml:math id="I315" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="I316" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, and <inline-formula><mml:math id="I317" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mi>Z</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>;</p></list-item>
<list-item><p>Condition (4) <inline-formula><mml:math id="I318" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>U</mml:mi></mml:math></inline-formula> increases as the cancelation in <inline-formula><mml:math id="I319" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>Z</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> becomes large.</p></list-item>
</list>
We define these three quantities as
<disp-formula id="ptw188-M82"><label>(82)</label><mml:math id="MM82" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block"><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&#x02261;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mover accent="true"><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&#x02261;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mi>U</mml:mi><mml:mo>&#x02261;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
which can be calculated from <inline-formula><mml:math id="I320" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>X</mml:mi></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="I321" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>Z</mml:mi></mml:math></inline-formula>.<xref ref-type="fn" rid="FN3"><sup>3</sup></xref> From the triangle inequalities <inline-formula><mml:math id="I322" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="I323" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, and <inline-formula><mml:math id="I324" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, we can verify that the quantities <inline-formula><mml:math id="I325" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mover accent="true"><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="I326" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mover accent="true"><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula>, and <inline-formula><mml:math id="I327" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>U</mml:mi></mml:math></inline-formula> satisfy the four conditions. A geometric illustration of the definition of these quantities is given in <xref ref-type="fig" rid="F1">Fig. 1</xref>. The relation <inline-formula><mml:math id="I328" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> can be expressed in the complex plane as <inline-formula><mml:math id="I329" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>Re</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>Im</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>Re</mml:mi><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>Im</mml:mi><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. In this figure, we can regard <inline-formula><mml:math id="I330" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>U</mml:mi></mml:math></inline-formula> as the difference between <inline-formula><mml:math id="I331" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="I332" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> on the real axis. The quantity <inline-formula><mml:math id="I333" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is defined by taking the middle point of <inline-formula><mml:math id="I334" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="I335" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. From this observation, it is reasonable to consider <inline-formula><mml:math id="I336" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo><mml:mi>U</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> as the uncertainty of the probability <inline-formula><mml:math id="I337" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mover accent="true"><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula>. We emphasize that this uncertainty comes from the complex nature of the expectation values of the unstable particle. We thus call <inline-formula><mml:math id="I338" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> the uncertainty of the interpretation. We show these quantities for the examples of <inline-formula><mml:math id="I339" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>X</mml:mi></mml:math></inline-formula> in <xref ref-type="table" rid="T1">Table 1</xref>. For case (I), <inline-formula><mml:math id="I340" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>U</mml:mi></mml:math></inline-formula> is small enough to regard the value of <inline-formula><mml:math id="I341" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>0.8</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> as a probability, which implies the structure is dominated by the composite state. For the other cases, <inline-formula><mml:math id="I342" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is larger than <inline-formula><mml:math id="I343" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and the large uncertainty prevents us from employing the probabilistic interpretation. In this way, we can quantitatively discuss the structure of the unstable states by this interpretation with <inline-formula><mml:math id="I344" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mover accent="true"><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="I345" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>U</mml:mi></mml:math></inline-formula>.</p>
<fig id="F1" orientation="portrait" position="float"><label>Fig. 1.</label><caption><p>Geometric illustration of <inline-formula><mml:math id="I346" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mover accent="true"><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="I347" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mover accent="true"><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula>, and <inline-formula><mml:math id="I348" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>U</mml:mi></mml:math></inline-formula> defined in Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M82">82</xref>).</p></caption><graphic xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" orientation="portrait" position="float" xlink:href="ptw188f1.tif"/></fig>
<p>We note that Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M82">82</xref>) is not the only definition to satisfy the above four conditions. For example, another definition is proposed in Ref. [<xref ref-type="bibr" rid="B32">32</xref>].<xref ref-type="fn" rid="FN4"><sup>4</sup></xref> As shown in Ref. [<xref ref-type="bibr" rid="B32">32</xref>], the difference between the definitions should be small when <inline-formula><mml:math id="I349" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>U</mml:mi></mml:math></inline-formula> is small. When <inline-formula><mml:math id="I350" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>U</mml:mi></mml:math></inline-formula> is small the other interpretations of the complex compositeness, <inline-formula><mml:math id="I351" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="I352" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mtext>Re&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, also give a similar result to <inline-formula><mml:math id="I353" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mover accent="true"><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula>. In fact, the differences between these expressions reduce to
<disp-formula id="ptw188-M83"><label>(83)</label><mml:math id="MM83" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo> <mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow> <mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mi>U</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="ptw188-M84"><label>(84)</label><mml:math id="MM84" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo> <mml:mrow><mml:mtext>Re&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow> <mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mfrac><mml:mi>U</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mi>U</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
where we have used <inline-formula><mml:math id="I354" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.<xref ref-type="fn" rid="FN5"><sup>5</sup></xref> Though <inline-formula><mml:math id="I355" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="I356" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mtext>Re&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> do not always satisfy condition (1), the difference from <inline-formula><mml:math id="I357" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mover accent="true"><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> is of the order of <inline-formula><mml:math id="I358" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>U</mml:mi></mml:math></inline-formula>. Thus in the case of small <inline-formula><mml:math id="I359" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>U</mml:mi></mml:math></inline-formula>, they also give a reasonable estimation of the compositeness, which is consistent with <inline-formula><mml:math id="I360" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mover accent="true"><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula>.</p>
</sec>
<sec id="SEC3.6"><title>3.6. Error evaluation of compositeness</title>
<p>Finally we construct a method to evaluate the error of the compositeness of the quasibound states. In contrast to the stable bound states in <xref ref-type="sec" rid="SEC2">Sect. 2</xref>, the compositeness <inline-formula><mml:math id="I361" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>X</mml:mi></mml:math></inline-formula> and the higher-order terms are all complex numbers for the quasibound states. Because the probabilistic interpretation is applied to the real-valued <inline-formula><mml:math id="I362" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mover accent="true"><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula>, here we consider its upper and lower boundaries <inline-formula><mml:math id="I363" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover><mml:mtext>u</mml:mtext></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="I364" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover><mml:mtext>l</mml:mtext></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p>
<p>To estimate the effect of the higher-order terms, we first introduce a complex quantity <inline-formula><mml:math id="I365" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#958;</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in the expression of the compositeness as
<disp-formula id="ptw188-M85"><label>(85)</label><mml:math id="MM85" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block"><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#958;</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#958;</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
In the present case, <inline-formula><mml:math id="I366" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#958;</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is made of two components <inline-formula><mml:math id="I367" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script" class="calligraphy">O</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>typ</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="I368" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script" class="calligraphy">O</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:msup><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. Both terms are in general complex with an unknown relative phase. As a conservative error estimation, we allow <inline-formula><mml:math id="I369" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#958;</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> to vary in the region
<disp-formula id="ptw188-M86"><label>(86)</label><mml:math id="MM86" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#958;</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>typ</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:msup><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
In other words, the largest magnitude of <inline-formula><mml:math id="I370" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#958;</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is determined when two terms are coherently added. We then evaluate <inline-formula><mml:math id="I371" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mover accent="true"><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> with Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M82">82</xref>) by varying <inline-formula><mml:math id="I372" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#958;</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> with Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M86">86</xref>) being the constraint. Denoting the maximum (minimum) value of <inline-formula><mml:math id="I373" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mover accent="true"><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> as <inline-formula><mml:math id="I374" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover><mml:mtext>u</mml:mtext></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (<inline-formula><mml:math id="I375" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover><mml:mtext>l</mml:mtext></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>), we consider the uncertainty band of <inline-formula><mml:math id="I376" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mover accent="true"><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> as <inline-formula><mml:math id="I377" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover><mml:mtext>u</mml:mtext></mml:msub><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover><mml:mtext>l</mml:mtext></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.<xref ref-type="fn" rid="FN6"><sup>6</sup></xref></p>
</sec>
</sec>
<sec id="SEC4"><title>4. Weak-binding relation with CDD pole contribution</title>
<p>In the derivation of the weak-binding relation in the previous sections, we have assumed the convergence of the effective range expansion (ERE) at the eigenenergy <inline-formula><mml:math id="I378" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>eff</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02272;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>typ</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> above Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M44">44</xref>). While the ERE is a general expression of the near-threshold amplitude, its convergence region does not always reach the eigenenergy. In this section, we extend the weak-binding relation to the case where the ERE does not work well. For simplicity, here we consider the stable bound state. The generalization to the unstable quasibound state is straightforward, as in <xref ref-type="sec" rid="SEC3">Sect. 3</xref>.</p>
<p>The validity of the ERE is related to the magnitude of <inline-formula><mml:math id="I379" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>eff</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M43">43</xref>). When <inline-formula><mml:math id="I380" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>eff</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is large, the convergence of the expansion is limited to the small energy region. The most drastic case occurs when the CDD (Castillejo&#x02013;Dalitz&#x02013;Dyson) pole lies near the threshold energy. Because the CDD pole is defined as the pole of the inverse scattering amplitude <inline-formula><mml:math id="I381" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script" class="calligraphy">F</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, the ERE converges only in the region <inline-formula><mml:math id="I382" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, where <inline-formula><mml:math id="I383" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is the closest CDD pole to the threshold. When the CDD pole is close to the eigenenergy, <inline-formula><mml:math id="I384" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo>&#x0223C;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, the description by the ERE is not appropriate at the eigenenergy, and then we cannot use the weak-binding relation [<xref ref-type="bibr" rid="B14">14</xref>]. The effect of the CDD pole is discussed in relation to near-threshold states and the compositeness in Refs. [<xref ref-type="bibr" rid="B24">24</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="B25">25</xref>].</p>
<sec id="SEC4.1"><title>4.1. Weak-binding expansions of compositeness</title>
<p>We first show an alternative derivation of the weak-binding relation (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M45">45</xref>) by paying attention to the cutoff dependence of the components. In the new derivation, the expansion of <inline-formula><mml:math id="I385" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>typ</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="I386" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>eff</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> can be performed separately, so that the extension of the weak-binding relation is achieved by improving the expansion of <inline-formula><mml:math id="I387" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>eff</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. We define the coupling constant <inline-formula><mml:math id="I388" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>g</mml:mi></mml:math></inline-formula> between the scattering state and the bound state from the residue of the <inline-formula><mml:math id="I389" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>T</mml:mi></mml:math></inline-formula> matrix:
<disp-formula id="ptw188-M87"><label>(87)</label><mml:math id="MM87" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>&#x02261;</mml:mo><mml:munder><mml:mrow><mml:mi>lim</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:munder><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
With Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M24">24</xref>), this becomes
<disp-formula id="ptw188-M88"><label>(88)</label><mml:math id="MM88" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo> <mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow> <mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
Substituting this expression to Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M34">34</xref>), the compositeness can be written with <inline-formula><mml:math id="I390" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>g</mml:mi></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="I391" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> as
<disp-formula id="ptw188-M89"><label>(89)</label><mml:math id="MM89" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block"><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:msup><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
This expression has been used in many works [<xref ref-type="bibr" rid="B18">18</xref>&#x02013;<xref ref-type="bibr" rid="B21">21</xref>].</p>
<p>Now we examine the cutoff-dependence of the coupling constant <inline-formula><mml:math id="I392" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>g</mml:mi></mml:math></inline-formula>. To do this, we slightly change the cutoff as <inline-formula><mml:math id="I393" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>&#x0039B;</mml:mi><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:mi>&#x0039B;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>&#x0039B;</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. Because the scattering amplitude is the observable, we have to reproduce the original <inline-formula><mml:math id="I394" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> modifying the effective interaction. Then the modified effective interaction <inline-formula><mml:math id="I395" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>&#x0039B;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> should satisfy
<disp-formula id="ptw188-M90"><label>(90)</label><mml:math id="MM90" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block"><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>&#x0039B;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>&#x0039B;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>&#x0039B;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>&#x0039B;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
where we write the cutoff of the loop function explicitly. Solving this equation for <inline-formula><mml:math id="I396" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>&#x0039B;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, we obtain
<disp-formula id="ptw188-M91"><label>(91)</label><mml:math id="MM91" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>&#x0039B;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo> <mml:mrow><mml:msup><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>&#x0039B;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>&#x0039B;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>&#x0039B;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow> <mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
The scattering amplitude with <inline-formula><mml:math id="I397" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>&#x0039B;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>&#x0039B;</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> gives the new bound state condition <inline-formula><mml:math id="I398" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>&#x0039B;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>&#x0039B;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>&#x0039B;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> with the same eigenenergy <inline-formula><mml:math id="I399" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. Then we can see that <inline-formula><mml:math id="I400" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is invariant under the change of the cutoff:
<disp-formula id="ptw188-M92"><label>(92)</label><mml:math id="MM92" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block"><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo> <mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>&#x0039B;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>&#x0039B;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>&#x0039B;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>&#x0039B;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow> <mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo> <mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>&#x0039B;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>&#x0039B;</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msup><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>&#x0039B;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>&#x0039B;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>&#x0039B;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>&#x0039B;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>&#x0039B;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow> <mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo> <mml:mrow><mml:msup><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msup><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>&#x0039B;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow> <mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mtext>&#x200B;</mml:mtext><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
In Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M89">89</xref>), the cutoff dependence of the compositeness comes only from the derivative of the loop function, because <inline-formula><mml:math id="I401" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>g</mml:mi></mml:math></inline-formula> has no cutoff dependence. In other words, the expansion in powers of <inline-formula><mml:math id="I402" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>typ</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is only applicable for <inline-formula><mml:math id="I403" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M89">89</xref>), because the length scale <inline-formula><mml:math id="I404" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>typ</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is related to the cutoff as <inline-formula><mml:math id="I405" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>typ</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0223C;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>&#x0039B;</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. From Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M39">39</xref>), the derivative of the loop function is given as
<disp-formula id="ptw188-M93"><label>(93)</label><mml:math id="MM93" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>&#956;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#960;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo> <mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi mathvariant="script" class="calligraphy">O</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>typ</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow> <mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
From here on, we derive the weak-binding relation (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M45">45</xref>) by applying the ERE to the coupling constant <inline-formula><mml:math id="I406" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>g</mml:mi></mml:math></inline-formula>. Substituting the general form of the scattering amplitude Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M42">42</xref>), <inline-formula><mml:math id="I407" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> can be expressed as
<disp-formula id="ptw188-M94"><label>(94)</label><mml:math id="MM94" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:munder><mml:mrow><mml:mi>lim</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:munder><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#960;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>&#956;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo> <mml:mrow><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mi>p</mml:mi></mml:mfrac><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>cot</mml:mi><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mi>p</mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow> <mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
Using the effective range expansion, this coupling constant is written using <inline-formula><mml:math id="I408" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>R</mml:mi></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="I409" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mtext>e</mml:mtext></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>:
<disp-formula id="ptw188-M95"><label>(95)</label><mml:math id="MM95" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#960;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>&#956;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mtext>e</mml:mtext></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi mathvariant="script" class="calligraphy">O</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>eff</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
With this expression and Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M93">93</xref>) the compositeness in Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M89">89</xref>) reduces to
<disp-formula id="ptw188-M96"><label>(96)</label><mml:math id="MM96" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block"><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mtext>e</mml:mtext></mml:msub></mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi mathvariant="script" class="calligraphy">O</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mstyle scriptlevel="+1"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>eff</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo> <mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi mathvariant="script" class="calligraphy">O</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>typ</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow> <mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mtext>&#x200B;</mml:mtext><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
As in the previous section, assuming <inline-formula><mml:math id="I410" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>eff</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02272;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>typ</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, we can derive the weak-binding relation
<disp-formula id="ptw188-M97"><label>(97)</label><mml:math id="MM97" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block"><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mtext>e</mml:mtext></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo> <mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi mathvariant="script" class="calligraphy">O</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>typ</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow> <mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
which is expressed using <inline-formula><mml:math id="I411" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>R</mml:mi></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="I412" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mtext>e</mml:mtext></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. Eliminating <inline-formula><mml:math id="I413" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mtext>e</mml:mtext></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> using the bound state condition in the effective range expansion
<disp-formula id="ptw188-M98"><label>(98)</label><mml:math id="MM98" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block"><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mtext>e</mml:mtext></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:msup><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mi>R</mml:mi></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mi>R</mml:mi></mml:mfrac><mml:mi mathvariant="script" class="calligraphy">O</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>eff</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M97">97</xref>) reduces to the previous relation Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M45">45</xref>).</p>
<p>In this derivation, we notice that there are two expansions, both of which contain the higher-order correction terms. Equation (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M96">96</xref>) is derived with the following assumptions:
<list list-type="simple">
<list-item><p>(i) <inline-formula><mml:math id="I414" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>R</mml:mi></mml:math></inline-formula> is sufficiently larger than the typical range scale of the interaction: <inline-formula><mml:math id="I415" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>typ</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>&#x0226A;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>;</p></list-item>
<list-item><p>(ii) the convergence region of ERE reaches the bound state pole: <inline-formula><mml:math id="I416" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>eff</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup><mml:mo>&#x0226A;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p></list-item>
</list>
Assumption (i) is related to the expansion of the derivative of the loop function and the higher-order term of <inline-formula><mml:math id="I417" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script" class="calligraphy">O</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>typ</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> depends on the cutoff <inline-formula><mml:math id="I418" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>&#x0039B;</mml:mi></mml:math></inline-formula>. With assumption (ii), the higher-order term of <inline-formula><mml:math id="I419" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script" class="calligraphy">O</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>eff</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> arises from the expansion of <inline-formula><mml:math id="I420" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. This higher-order term is not related to the cutoff because the coupling constant <inline-formula><mml:math id="I421" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>g</mml:mi></mml:math></inline-formula> is cutoff independent. If we assume
<list list-type="simple">
<list-item><p>(iii) <inline-formula><mml:math id="I422" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>eff</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02272;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>typ</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>,</p></list-item>
</list>
assumption (ii) follows from assumption (i) and we obtain the weak-binding relation Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M97">97</xref>), which is equivalent to Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M45">45</xref>). Without this assumption (iii), the two expansions are independent of each other and these higher-order terms should be considered separately.</p>
</sec>
<sec id="SEC4.2"><title>4.2. Improvement by effective range expansion</title>
<p>Equation (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M96">96</xref>) is obtained by approximating <inline-formula><mml:math id="I423" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>cot</mml:mi><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> up to the <inline-formula><mml:math id="I424" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>p</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> term in the ERE. To approximate <inline-formula><mml:math id="I425" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>cot</mml:mi><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, here we take the fourth-order term of the expansion:
<disp-formula id="ptw188-M99"><label>(99)</label><mml:math id="MM99" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block"><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>cot</mml:mi><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mtext>e</mml:mtext></mml:msub></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:msup><mml:mi>p</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mi>v</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn></mml:mfrac><mml:msup><mml:mi>p</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn></mml:msup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi mathvariant="script" class="calligraphy">O</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>eff</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:msubsup><mml:msup><mml:mi>p</mml:mi><mml:mn>6</mml:mn></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
Substituting Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M99">99</xref>) into Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M95">95</xref>), we obtain the expression for <inline-formula><mml:math id="I426" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> with <inline-formula><mml:math id="I427" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>R</mml:mi></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="I428" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mtext>e</mml:mtext></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, and <inline-formula><mml:math id="I429" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>v</mml:mi></mml:math></inline-formula>. Then the modified weak-binding relation is obtained as
<disp-formula id="ptw188-M100"><label>(100)</label><mml:math id="MM100" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block"><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo> <mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mtext>e</mml:mtext></mml:msub></mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi mathvariant="script" class="calligraphy">O</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>eff</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi mathvariant="script" class="calligraphy">O</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>typ</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow> <mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mtext>&#x200B;</mml:mtext><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
When <inline-formula><mml:math id="I430" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:msup><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is of order <inline-formula><mml:math id="I431" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script" class="calligraphy">O</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>eff</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, this expression reduces to Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M96">96</xref>). Including the term of <inline-formula><mml:math id="I432" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:msup><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, the estimation of the compositeness is improved. This relation can be rewritten using the condition of the bound state:
<disp-formula id="ptw188-M101"><label>(101)</label><mml:math id="MM101" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block"><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mtext>e</mml:mtext></mml:msub></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mi>v</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn></mml:mfrac><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mi>R</mml:mi></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mi>R</mml:mi></mml:mfrac><mml:mi mathvariant="script" class="calligraphy">O</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>eff</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>0.</mml:mn></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
By eliminating <inline-formula><mml:math id="I433" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>v</mml:mi></mml:math></inline-formula> with Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M101">101</xref>), the compositeness is given by <inline-formula><mml:math id="I434" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>R</mml:mi></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="I435" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, and <inline-formula><mml:math id="I436" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mtext>e</mml:mtext></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> as
<disp-formula id="ptw188-M102"><label>(102)</label><mml:math id="MM102" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block"><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo> <mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mtext>e</mml:mtext></mml:msub></mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mfrac><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi mathvariant="script" class="calligraphy">O</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>eff</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi mathvariant="script" class="calligraphy">O</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>typ</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow> <mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mtext>&#x200B;</mml:mtext><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
When <inline-formula><mml:math id="I437" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>R</mml:mi></mml:math></inline-formula> satisfies <inline-formula><mml:math id="I438" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>eff</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:msup><mml:mo>&#x0226A;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="I439" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>typ</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>&#x0226A;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, we can neglect the higher-order terms and calculate the compositeness from <inline-formula><mml:math id="I440" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="I441" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mtext>e</mml:mtext></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, and <inline-formula><mml:math id="I442" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. In Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M102">102</xref>), the contribution from the higher-order terms of the effective range expansion is included in <inline-formula><mml:math id="I443" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>R</mml:mi></mml:math></inline-formula> through condition (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M101">101</xref>).</p>
</sec>
<sec id="SEC4.3"><title>4.3. Improvement by Pad&#x000E9; approximant</title>
<p>When a CDD pole lies near the threshold, the convergence region of the effective range expansion may not reach the bound state pole. Here we use the Pad&#x000E9; approximant method to describe <inline-formula><mml:math id="I444" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>cot</mml:mi><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>:
<disp-formula id="ptw188-M103"><label>(103)</label><mml:math id="MM103" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block"><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>cot</mml:mi><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msup><mml:mi>p</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>c</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msup><mml:mi>p</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi mathvariant="script" class="calligraphy">O</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mtext>Pad&#x0005C;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msup><mml:mtext>e</mml:mtext><mml:mtext>&#x0200A;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:msubsup><mml:msup><mml:mi>p</mml:mi><mml:mn>6</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mtext>&#x200B;</mml:mtext><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
where <inline-formula><mml:math id="I445" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>Pad&#x000E9;</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is the length scale characterizing this expansion. With this method, we can describe the scattering amplitude, which has a CDD pole at <inline-formula><mml:math id="I446" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:msqrt><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>c</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. This is because <inline-formula><mml:math id="I447" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> when <inline-formula><mml:math id="I448" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>cot</mml:mi><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. The threshold parameters are related to the expansion coefficients as
<disp-formula id="ptw188-M104"><label>(104)</label><mml:math id="MM104" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mtext>e</mml:mtext></mml:msub><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>c</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
Substituting Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M103">103</xref>) into Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M95">95</xref>), we obtain an expression for the coupling constant:
<disp-formula id="ptw188-M105"><label>(105)</label><mml:math id="MM105" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#960;</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>&#956;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo> <mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>c</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msup><mml:mi>p</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mi>c</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msup><mml:mi>p</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>c</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msup><mml:mi>p</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi mathvariant="script" class="calligraphy">O</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>Pad&#x000E9;</mml:mtext><mml:mtext>&#x0200A;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:msubsup><mml:msup><mml:mi>p</mml:mi><mml:mn>5</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow> <mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
By using this equation, the compositeness is given by
<disp-formula id="ptw188-M106"><label>(106)</label><mml:math id="MM106" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block"><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo> <mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>c</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msup><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>c</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi mathvariant="script" class="calligraphy">O</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>Pad&#x000E9;</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi mathvariant="script" class="calligraphy">O</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>typ</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow> <mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mtext>&#x200B;</mml:mtext><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
When <inline-formula><mml:math id="I449" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>c</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, this expression reduces to Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M96">96</xref>) with <inline-formula><mml:math id="I450" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mtext>e</mml:mtext></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. Owing to the nonzero value of <inline-formula><mml:math id="I451" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>c</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, the contribution of the CDD pole is included in the estimation of the compositeness. Although the compositeness is expressed with three coefficients and <inline-formula><mml:math id="I452" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>R</mml:mi></mml:math></inline-formula> in this expression, the coefficients <inline-formula><mml:math id="I453" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="I454" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> appear in the combination of <inline-formula><mml:math id="I455" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>c</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mtext>e</mml:mtext></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. Thus these three independent quantities are rewritten with <inline-formula><mml:math id="I456" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="I457" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mtext>e</mml:mtext></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, and <inline-formula><mml:math id="I458" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>R</mml:mi></mml:math></inline-formula> using Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M104">104</xref>) and the condition of the bound state:
<disp-formula id="ptw188-M107"><label>(107)</label><mml:math id="MM107" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mi>R</mml:mi></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>c</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo> <mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi mathvariant="script" class="calligraphy">O</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>Pad&#x000E9;</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow> <mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>0.</mml:mn></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
Thus the extended weak-binding relation becomes
<disp-formula id="ptw188-M108"><label>(108)</label><mml:math id="MM108" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block"><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo> <mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn><mml:mi>R</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mtext>e</mml:mtext></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi mathvariant="script" class="calligraphy">O</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>Pad&#x000E9;</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi mathvariant="script" class="calligraphy">O</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>typ</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow> <mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
By neglecting the two higher-order terms, the compositeness can be determined with the three observables <inline-formula><mml:math id="I459" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="I460" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mtext>e</mml:mtext></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, and <inline-formula><mml:math id="I461" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. In the derivation of this equation, we have employed the Pad&#x000E9; approximant, which enables us to include the CDD pole contribution. Thus the compositeness of the near-threshold bound state with a nearby CDD pole can be determined using this extended relation.</p>
</sec>
</sec>
<sec id="SEC5"><title>5. Model calculations</title>
<p>From the discussion in <xref ref-type="sec" rid="SEC2">Sect. 2</xref>, we can estimate the compositeness of the weak-binding state with the relation (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M45">45</xref>). In <xref ref-type="sec" rid="SEC4">Sect. 4</xref>, we introduced two more weak-binding relations by improving the estimation of the coupling constant. By using models where the scattering amplitude and the exact value of the compositeness of the bound state can be numerically calculated, we study the validity of the determination of the compositeness by the weak-binding relations qualitatively. Furthermore, we investigate the validity of the error evaluation with Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M48">48</xref>). For simplicity, we consider the stable bound state case.</p>
<sec id="SEC5.1"><title>5.1. Square-well potential model</title>
<p>We consider <inline-formula><mml:math id="I462" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>s</mml:mi></mml:math></inline-formula>-wave scattering by the square-well potential, which is described by the following radial Schr&#x000F6;dinger equation:
<disp-formula id="ptw188-M109"><label>(109)</label><mml:math id="MM109" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo> <mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#956;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>d</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:msup><mml:mi>r</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow> <mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo> <mml:mrow><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr columnalign="left"><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>V</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mi>b</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr columnalign="left"><mml:mtd columnalign="left"><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mi>b</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
where <inline-formula><mml:math id="I463" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>&#956;</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>469.5</mml:mn><mml:mtext>&#x02009;</mml:mtext><mml:mtext>MeV</mml:mtext></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is the reduced mass, and <inline-formula><mml:math id="I464" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>V</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="I465" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>b</mml:mi></mml:math></inline-formula> are the depth and the range of the potential. We consider the case where one bound state appears in this scattering problem. For a given <inline-formula><mml:math id="I466" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>b</mml:mi></mml:math></inline-formula>, the lower limit of the depth to have a single bound state is <inline-formula><mml:math id="I467" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>V</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>c</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>&#960;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>/</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>8</mml:mn><mml:mi>&#956;</mml:mi><mml:msup><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. The eigenstates of the free Hamiltonian of the corresponding quantum field theory consist only of the scattering states. Thus the compositeness of the bound state definitely becomes unity. We first examine the estimation of the compositeness by the weak-binding relation:
<disp-formula id="ptw188-M110"><label>(110)</label><mml:math id="MM110" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
which is obtained by neglecting the higher-order term of <inline-formula><mml:math id="I468" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script" class="calligraphy">O</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>typ</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. Here we continuously increase the potential depth <inline-formula><mml:math id="I469" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>V</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> from the lower limit <inline-formula><mml:math id="I470" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>V</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>c</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> keeping the value of the range <inline-formula><mml:math id="I471" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mtext>&#x02009;</mml:mtext><mml:mtext>fm</mml:mtext></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. Then the eigenenergy <inline-formula><mml:math id="I472" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> increases from 0 with <inline-formula><mml:math id="I473" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>V</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. In this model, the typical range scale of the interaction is <inline-formula><mml:math id="I474" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>typ</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0223C;</mml:mo><mml:mi>b</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mtext>&#x02009;</mml:mtext><mml:mtext>fm</mml:mtext></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. Given the potential parameters, the scattering length is given by <inline-formula><mml:math id="I475" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mi>b</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#956;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>V</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>tan</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#956;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>V</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>b</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and we can numerically determine the eigenenergy. Then the compositeness can be estimated by Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M110">110</xref>).</p>
<p>We show the ratio of the estimation to the exact value <inline-formula><mml:math id="I476" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>exact</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, as a function of <inline-formula><mml:math id="I477" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#956;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, by the solid line in <xref ref-type="fig" rid="F2">Fig. 2</xref>. Because of the neglected higher-order term, the estimated value is larger than 1. For comparison, we plot <inline-formula><mml:math id="I478" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> with a dotted line. We can see that the amount of the error of the estimation is of the order of <inline-formula><mml:math id="I479" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, as expected from <inline-formula><mml:math id="I480" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script" class="calligraphy">O</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>typ</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. We discuss the effect of the higher-order terms in <xref ref-type="sec" rid="SEC5.3">Sect. 5.3</xref> in more detail. An accurate estimation is possible in the weak-binding limit <inline-formula><mml:math id="I481" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. To see the validity of the effective range expansion at the pole position, we calculate the dimensionless quantity
<disp-formula id="ptw188-M111"><label>(111)</label><mml:math id="MM111" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block"><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>&#x02261;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo> <mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mtext>e</mml:mtext></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow> <mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
which indicates the size of the higher-order terms <inline-formula><mml:math id="I482" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script" class="calligraphy">O</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>eff</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M98">98</xref>). In the plotted eigenenergy region, we obtain <inline-formula><mml:math id="I483" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mn>0.02</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, which implies that the ERE converges well and the value of the higher-order terms <inline-formula><mml:math id="I484" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script" class="calligraphy">O</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>eff</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> related to assumption (ii) discussed in <xref ref-type="sec" rid="SEC4.1">Sect. 4.1</xref> is small. Therefore the error of the estimation comes mainly from the <inline-formula><mml:math id="I485" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script" class="calligraphy">O</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>typ</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> term related to assumption (i). This can be confirmed by estimating the compositeness with the extended relations:
<disp-formula id="ptw188-M112"><label>(112)</label><mml:math id="MM112" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>ERE</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo> <mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mtext>e</mml:mtext></mml:msub></mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mfrac><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow> <mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="ptw188-M113"><label>(113)</label><mml:math id="MM113" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>Pad&#x000E9;</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo> <mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn><mml:mi>R</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mtext>e</mml:mtext></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow> <mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
We show the results of the estimation normalized by the exact value in <xref ref-type="fig" rid="F2">Fig. 2</xref>. We see that there is no large difference among the three estimations. This is because the ERE converges well in the plotted eigenenergy region, and the deviation from unity is dominated by <inline-formula><mml:math id="I486" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script" class="calligraphy">O</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>typ</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p>
<fig id="F2" orientation="portrait" position="float"><label>Fig. 2.</label><caption><p>The estimated compositeness normalized by the exact value in the square-well potential model. The results with Eqs. (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M110">110</xref>), (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M112">112</xref>), and (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M113">113</xref>) are denoted by the solid line, the dash-dotted line, and the dashed line, respectively. The dotted line denotes <inline-formula><mml:math id="I487" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p></caption><graphic xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" orientation="portrait" position="float" xlink:href="ptw188f2.tif"/></fig>
</sec>
<sec id="SEC5.2"><title>5.2. Contact interaction model</title>
<p>In this subsection, we consider a case with nonzero elementariness using the field theoretical model with contact interaction as introduced in <xref ref-type="sec" rid="SEC2">Sect. 2</xref>. We consider the Hamiltonian (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M1">1</xref>) with the sharp cutoff <inline-formula><mml:math id="I488" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>&#x0039B;</mml:mi></mml:math></inline-formula> as the model of the scattering problem, not as an effective description of some underlying theory. Then we discuss the CDD pole contribution in the estimation of the compositeness. Given the parameters in the Hamiltonian (<inline-formula><mml:math id="I489" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="I490" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="I491" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>) and the cutoff <inline-formula><mml:math id="I492" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>&#x0039B;</mml:mi></mml:math></inline-formula>, we can calculate the scattering length and the effective range from the scattering amplitude (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M25">25</xref>) at <inline-formula><mml:math id="I493" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. The eigenenergy is related to these parameters by the pole condition (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M26">26</xref>). The exact value of the compositeness in this model <inline-formula><mml:math id="I494" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>exact</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is given by Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M34">34</xref>).</p>
<p>From Eqs. (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M15">15</xref>) and (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M25">25</xref>), the amplitude has a single CDD pole at <inline-formula><mml:math id="I495" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>/</mml:mo><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. Adjusting the parameters in the Hamiltonian, we can let the CDD pole lie near the eigenenergy, (<inline-formula><mml:math id="I496" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x0223C;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>). We set the reduced mass as <inline-formula><mml:math id="I497" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>&#956;</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>469.5</mml:mn><mml:mtext>&#x02009;</mml:mtext><mml:mtext>MeV</mml:mtext></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, the cutoff as <inline-formula><mml:math id="I498" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>&#x0039B;</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>140</mml:mn><mml:mtext>&#x02009;</mml:mtext><mml:mtext>MeV</mml:mtext></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, and vary <inline-formula><mml:math id="I499" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="I500" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> by changing the values of <inline-formula><mml:math id="I501" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="I502" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, and <inline-formula><mml:math id="I503" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. The coupling constant <inline-formula><mml:math id="I504" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> must be real so that the Hamiltonian is Hermitian. Because <inline-formula><mml:math id="I505" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is written using Eqs. (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M15">15</xref>) and (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M26">26</xref>) as
<disp-formula id="ptw188-M114"><label>(114)</label><mml:math id="MM114" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msup><mml:mi>G</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
and <inline-formula><mml:math id="I506" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> for <inline-formula><mml:math id="I507" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, then <inline-formula><mml:math id="I508" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="I509" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, and <inline-formula><mml:math id="I510" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> must satisfy one of the following three conditions:
<list list-type="simple">
<list-item><p>Case 1: <inline-formula><mml:math id="I511" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>;</p></list-item>
<list-item><p>Case 2: <inline-formula><mml:math id="I512" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>;</p></list-item>
<list-item><p>Case 3: <inline-formula><mml:math id="I513" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p></list-item>
</list>
We will consider cases (1) and (2) to study the validity of the weak-binding relations when <inline-formula><mml:math id="I514" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x0223C;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. From now on, we fix the values of <inline-formula><mml:math id="I515" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="I516" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, and continuously change the position of the CDD pole by the parameters. We note that, in the limit of <inline-formula><mml:math id="I517" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="I518" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> vanishes because the divergence of <inline-formula><mml:math id="I519" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:msup><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:msub><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M88">88</xref>) is proportional to <inline-formula><mml:math id="I520" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>&#x03F5;</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in the limit of <inline-formula><mml:math id="I521" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>&#x03F5;</mml:mi><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, where <inline-formula><mml:math id="I522" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>&#x03F5;</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. This means that <inline-formula><mml:math id="I523" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>exact</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> also vanishes from Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M89">89</xref>). Then the estimated compositeness normalized with <inline-formula><mml:math id="I524" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>exact</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> may diverge in this limit. To normalize the estimation with a nonzero quantity, here we use the elementariness <inline-formula><mml:math id="I525" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mi>Z</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> normalized by <inline-formula><mml:math id="I526" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>exact</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>exact</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> to quantify the validity of the estimations.</p>
<p>The estimated values of the normalized elementariness as functions of <inline-formula><mml:math id="I527" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> are shown in <xref ref-type="fig" rid="F3">Fig. 3</xref> with <inline-formula><mml:math id="I528" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>5</mml:mn><mml:mtext>&#x02009;</mml:mtext><mml:mtext>MeV</mml:mtext></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="I529" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>0.5</mml:mn><mml:mtext>&#x02009;</mml:mtext><mml:mtext>MeV</mml:mtext></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. This corresponds to the small binding energy case because <inline-formula><mml:math id="I530" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>typ</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>0.15</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, where <inline-formula><mml:math id="I531" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>typ</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0223C;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>&#x0039B;</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. The estimations with <inline-formula><mml:math id="I532" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M110">110</xref>), <inline-formula><mml:math id="I533" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>ERE</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M112">112</xref>), and <inline-formula><mml:math id="I534" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>Pad&#x000E9;</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M113">113</xref>) normalized by the exact value are denoted by the solid line, the dash-dotted line, and the dashed line, respectively. We see that the estimation by <inline-formula><mml:math id="I535" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>ERE</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is closer to the exact value than that by <inline-formula><mml:math id="I536" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. This improvement is considered to originate in the inclusion of the higher-order terms of the effective range expansion. The estimation by <inline-formula><mml:math id="I537" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>Pad&#x000E9;</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> reproduces the exact value in the limit <inline-formula><mml:math id="I538" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> where the CDD pole lies in the proximity of the bound state. Thus using the extended relation (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M108">108</xref>), we can estimate the compositeness with the CDD pole contribution.</p>
<fig id="F3" orientation="portrait" position="float"><label>Fig. 3.</label><caption><p>The estimated elementariness <inline-formula><mml:math id="I539" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> normalized by the exact value with <inline-formula><mml:math id="I540" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>5</mml:mn><mml:mtext>&#x02009;</mml:mtext><mml:mtext>MeV</mml:mtext></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="I541" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>0.5</mml:mn><mml:mtext>&#x02009;</mml:mtext><mml:mtext>MeV</mml:mtext></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. The notation for the compositeness is the same as <xref ref-type="fig" rid="F2">Fig. 2</xref>. The results with Eqs. (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M110">110</xref>), (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M112">112</xref>), and (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M113">113</xref>) are denoted by the solid line, dash-dotted line, and dashed line, respectively. The dotted line represents <inline-formula><mml:math id="I542" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:msup><mml:mi>&#956;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#960;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>/</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>exact</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p></caption><graphic xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" orientation="portrait" position="float" xlink:href="ptw188f3.tif"/></fig>
<p>One may wonder why the estimation with <inline-formula><mml:math id="I543" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> still reproduces the exact results with a 20&#x00025; error in the region of <inline-formula><mml:math id="I544" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x0223C;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. To understand this, we consider the compositeness that is obtained by only approximating <inline-formula><mml:math id="I545" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M89">89</xref>) as
<disp-formula id="ptw188-M115"><label>(115)</label><mml:math id="MM115" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block"><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x0223C;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>&#956;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#960;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
with the exact value of the coupling constant <inline-formula><mml:math id="I546" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>g</mml:mi></mml:math></inline-formula> being used. This estimated value contains the higher-order terms of <inline-formula><mml:math id="I547" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>eff</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, but not those of <inline-formula><mml:math id="I548" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>typ</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. We plot <inline-formula><mml:math id="I549" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:msup><mml:mi>&#956;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#960;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>/</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>exact</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in <xref ref-type="fig" rid="F3">Fig. 3</xref> with a dotted line. From this estimation, we find that the higher-order terms of <inline-formula><mml:math id="I550" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>typ</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> are suppressed at <inline-formula><mml:math id="I551" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. This originates in the vanishing of <inline-formula><mml:math id="I552" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in the limit of <inline-formula><mml:math id="I553" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. Considering this point, the estimation with Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M110">110</xref>) contains substantial error from the higher-order terms of <inline-formula><mml:math id="I554" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>eff</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, and we should use the improved Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M113">113</xref>) at <inline-formula><mml:math id="I555" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x0223C;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p>
<p>The same calculation as in <xref ref-type="fig" rid="F4">Fig. 4</xref> is performed with <inline-formula><mml:math id="I556" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>5</mml:mn><mml:mtext>&#x02009;</mml:mtext><mml:mtext>MeV</mml:mtext></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="I557" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1.5</mml:mn><mml:mtext>&#x02009;</mml:mtext><mml:mtext>MeV</mml:mtext></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (<inline-formula><mml:math id="I558" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>typ</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>0.26</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>). The deviations from the exact value are larger than the previous ones. This is because the higher-derivative term related to assumption (i), <inline-formula><mml:math id="I559" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script" class="calligraphy">O</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>typ</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, is large. We can confirm this fact from the estimation with Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M115">115</xref>) shown by the dotted line. The estimation by <inline-formula><mml:math id="I560" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>Pad&#x000E9;</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> works well in the region <inline-formula><mml:math id="I561" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x0223C;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> similarly to the previous calculation. Finally we show the result of case (2), where <inline-formula><mml:math id="I562" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>45</mml:mn><mml:mtext>&#x02009;</mml:mtext><mml:mtext>MeV</mml:mtext></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="I563" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>0.5</mml:mn><mml:mtext>&#x02009;</mml:mtext><mml:mtext>MeV</mml:mtext></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, in <xref ref-type="fig" rid="F5">Fig. 5</xref>. We see that the qualitative conclusion is the same as the calculation of case (1) with <inline-formula><mml:math id="I564" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>0.5</mml:mn><mml:mtext>&#x02009;</mml:mtext><mml:mtext>MeV</mml:mtext></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. The quantitative difference between the estimation from the calculation in <xref ref-type="fig" rid="F3">Fig. 3</xref> results again from the larger <inline-formula><mml:math id="I565" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script" class="calligraphy">O</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>typ</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> as indicated by the dotted line.</p>
<fig id="F4" orientation="portrait" position="float"><label>Fig. 4.</label><caption><p>The ratio of estimated elementariness <inline-formula><mml:math id="I566" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> to the exact value with <inline-formula><mml:math id="I567" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>5</mml:mn><mml:mtext>&#x02009;</mml:mtext><mml:mtext>MeV</mml:mtext></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="I568" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1.5</mml:mn><mml:mtext>&#x02009;</mml:mtext><mml:mtext>MeV</mml:mtext></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. The notation for the elementariness is the same as <xref ref-type="fig" rid="F3">Fig. 3</xref>.</p></caption><graphic xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" orientation="portrait" position="float" xlink:href="ptw188f4.tif"/></fig>
<fig id="F5" orientation="portrait" position="float"><label>Fig. 5.</label><caption><p>The ratio of the estimated elementariness <inline-formula><mml:math id="I569" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> to the exact value for <inline-formula><mml:math id="I570" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> with <inline-formula><mml:math id="I571" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>0.5</mml:mn><mml:mtext>&#x02009;</mml:mtext><mml:mtext>MeV</mml:mtext></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. The notation for the elementariness is the same as <xref ref-type="fig" rid="F3">Fig. 3</xref>.</p></caption><graphic xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" orientation="portrait" position="float" xlink:href="ptw188f5.tif"/></fig>
</sec>
<sec id="SEC5.3"><title>5.3. Validity of the error evaluation</title>
<p>In <xref ref-type="sec" rid="SEC2.5">Sect. 2.5</xref>, we introduced a method to evaluate the uncertainty of the compositeness that comes from the higher-order correction terms in the weak-binding relation. The upper and lower boundaries of the uncertainties of <inline-formula><mml:math id="I572" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>X</mml:mi></mml:math></inline-formula> are given in Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M48">48</xref>). Here we check the validity of this method by comparing the compositeness, including uncertainties in the weak-binding relation, with the exact values in solvable models. We employ one square-well potential model and two contact interaction models.</p>
<p>We first consider the square-well potential model used in the previous subsection. As mentioned above, we vary the potential depth <inline-formula><mml:math id="I573" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>V</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> to change the eigenenergy <inline-formula><mml:math id="I574" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> with the fixed potential range <inline-formula><mml:math id="I575" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mtext>&#x02009;</mml:mtext><mml:mtext>fm</mml:mtext></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. The reduced mass is set as <inline-formula><mml:math id="I576" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>&#956;</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>469.5</mml:mn><mml:mtext>&#x02009;</mml:mtext><mml:mtext>MeV</mml:mtext></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. In <xref ref-type="fig" rid="F6">Fig. 6</xref>, we plot the central value of the compositeness (solid line) together with the uncertainty band (shaded area) in the weak-binding relation, as a function of <inline-formula><mml:math id="I577" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>&#958;</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>typ</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mi>b</mml:mi><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#956;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. We observe in <xref ref-type="fig" rid="F6">Fig. 6</xref> that, although the central value is larger than unity, the uncertainty band in the weak-binding relation covers the region <inline-formula><mml:math id="I578" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> that can be interpreted as probability. In particular, the exact value <inline-formula><mml:math id="I579" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>exact</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is included within the estimated uncertainty. We also see that the magnitude of the uncertainty reduces with <inline-formula><mml:math id="I580" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>&#958;</mml:mi></mml:math></inline-formula>. In the present case, we can qualitatively conclude that the bound state is dominated by the composite component, as long as <inline-formula><mml:math id="I581" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>&#958;</mml:mi><mml:mo>&#x02272;</mml:mo><mml:mn>0.3</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p>
<fig id="F6" orientation="portrait" position="float"><label>Fig. 6.</label><caption><p>Compositeness <inline-formula><mml:math id="I582" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>X</mml:mi></mml:math></inline-formula> evaluated by the weak-binding relation (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M110">110</xref>) (solid line) with the uncertainty band given in Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M46">46</xref>) (shaded area) as functions of <inline-formula><mml:math id="I583" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>&#958;</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>typ</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mi>b</mml:mi><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#956;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in the square-well potential model. The dotted line denotes the exact value of the compositeness <inline-formula><mml:math id="I584" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>exact</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p></caption><graphic xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" orientation="portrait" position="float" xlink:href="ptw188f6.tif"/></fig>
<p>Next, we consider a contact interaction model with Hamiltonian (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M1">1</xref>), which possesses a compositeness-dominant bound state. For this purpose, we set <inline-formula><mml:math id="I585" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> so that the bare state <inline-formula><mml:math id="I586" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> decouples from the scattering state. By varying the strength of the four-point interaction <inline-formula><mml:math id="I587" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, we tune the eigenenergy <inline-formula><mml:math id="I588" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. Here we set the reduced mass <inline-formula><mml:math id="I589" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>&#956;</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>469.5</mml:mn><mml:mtext>&#x02009;</mml:mtext><mml:mtext>MeV</mml:mtext></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and the cutoff <inline-formula><mml:math id="I590" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>&#x0039B;</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>140</mml:mn><mml:mtext>&#x02009;</mml:mtext><mml:mtext>MeV</mml:mtext></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. In <xref ref-type="fig" rid="F7">Fig. 7</xref>, we show the compositeness <inline-formula><mml:math id="I591" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>X</mml:mi></mml:math></inline-formula> and its uncertainty band as functions of <inline-formula><mml:math id="I592" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>&#958;</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>typ</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#956;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msqrt><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>&#x0039B;</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. Because of the absence of the bare state, the exact value of the compositeness is given by <inline-formula><mml:math id="I593" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>exact</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> as indicated by the dotted line. As in the case of the square-well potential, the error evaluation works well and the exact value is included in the uncertainty band.</p>
<fig id="F7" orientation="portrait" position="float"><label>Fig. 7.</label><caption><p>Compositeness <inline-formula><mml:math id="I594" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>X</mml:mi></mml:math></inline-formula> evaluated by the weak-binding relation (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M110">110</xref>) (solid line) with the uncertainty band given in Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M46">46</xref>) (shaded area) as functions of <inline-formula><mml:math id="I595" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>&#958;</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>typ</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#956;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msqrt><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>&#x0039B;</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in the contact interaction model without coupling to the bare field, <inline-formula><mml:math id="I596" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. The dotted line denotes the exact value of the compositeness <inline-formula><mml:math id="I597" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>exact</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p></caption><graphic xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" orientation="portrait" position="float" xlink:href="ptw188f7.tif"/></fig>
<p>Finally, we examine the case with an elementary-dominant bound state. To achieve this, we consider the model without the four-point interaction (<inline-formula><mml:math id="I598" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>). As shown in Ref. [<xref ref-type="bibr" rid="B33">33</xref>], however, any <inline-formula><mml:math id="I599" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>s</mml:mi></mml:math></inline-formula>-wave bound state that couples with the scattering state becomes composite dominant in the weak-binding limit <inline-formula><mml:math id="I600" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. The only exception is the &#x0201C;decoupling&#x0201D; case where <inline-formula><mml:math id="I601" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is taken simultaneously with <inline-formula><mml:math id="I602" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. An efficient way to realize this situation in the present model is to set <inline-formula><mml:math id="I603" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. By varying the strength of the three-point interaction <inline-formula><mml:math id="I604" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> to change the eigenenergy <inline-formula><mml:math id="I605" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, the decoupling limit is automatically guaranteed. Again, we use <inline-formula><mml:math id="I606" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>&#956;</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>469.5</mml:mn><mml:mtext>&#x02009;</mml:mtext><mml:mtext>MeV</mml:mtext></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="I607" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>&#x0039B;</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>140</mml:mn><mml:mtext>&#x02009;</mml:mtext><mml:mtext>MeV</mml:mtext></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. The numerical results are shown in <xref ref-type="fig" rid="F8">Fig. 8</xref>. Exact value of the compositeness <inline-formula><mml:math id="I608" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>exact</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is calculated by Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M34">34</xref>). We see that <inline-formula><mml:math id="I609" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>exact</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> vanishes at <inline-formula><mml:math id="I610" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>&#958;</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> because of the decoupling limit. As expected, <inline-formula><mml:math id="I611" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>exact</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is well within the estimated uncertainty in this case also.</p>
<fig id="F8" orientation="portrait" position="float"><label>Fig. 8.</label><caption><p>Compositeness <inline-formula><mml:math id="I612" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>X</mml:mi></mml:math></inline-formula> evaluated by the weak-binding relation (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M110">110</xref>) (solid line) with the uncertainty band given in Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M46">46</xref>) (shaded area) as functions of <inline-formula><mml:math id="I613" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>&#958;</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>typ</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#956;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msqrt><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>&#x0039B;</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in the contact interaction model without the four-point interaction, <inline-formula><mml:math id="I614" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="I615" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. The dotted line denotes the exact value of the compositeness <inline-formula><mml:math id="I616" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>exact</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> evaluated by Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M34">34</xref>).</p></caption><graphic xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" orientation="portrait" position="float" xlink:href="ptw188f8.tif"/></fig>
</sec>
<sec id="SEC5.4"><title>5.4. Conclusion of the model calculations</title>
<p>In this section, we have shown the results of the numerical model calculations to examine the weak-binding relations from various viewpoints. In all cases studied, we confirm that the compositeness can be appropriately determined in the weak-binding limit. With the help of the extended relation, the determination works well even if the CDD pole lies near the threshold.</p>
<p>On the other hand, it is also important to consider the case away from the strict weak-binding limit, because the effect of the higher-order correction terms is not negligible for actual hadron resonances. Based on the model calculations with both composite-dominant and elementary-dominant bound states, we find that the exact values are consistent with the uncertainty estimation developed in <xref ref-type="sec" rid="SEC3.6">Sect. 3.6</xref>. Qualitative conclusions may be drawn if <inline-formula><mml:math id="I617" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>&#958;</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>typ</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>&#x02272;</mml:mo><mml:mn>0.3</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in the cases studied.</p>
<p>At this point, it is instructive to compare the determination of the compositeness by the weak-binding relation with the evaluation of the compositeness at the pole position using Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M34">34</xref>) [<xref ref-type="bibr" rid="B18">18</xref>&#x02013;<xref ref-type="bibr" rid="B21">21</xref>]. In the latter method, we need a theoretical model to perform the analytic continuation of the scattering amplitude. A nice feature in this method is the absence of any uncertainty in the evaluation process, because the compositeness is evaluated exactly at the pole position. In addition, the method can be applied to the states in any partial waves with arbitrary eigenenergy. On the other hand, the result suffers from the model (or renormalization) dependence, as a consequence of the inherent off-shell nature of the compositeness. The magnitude of the model dependence is not under control within this approach. In practice, we need a sufficient amount of experimental data of the scattering to determine a reliable amplitude, which is in general difficult, e.g., in the heavy hadron sector.</p>
<p>In the weak-binding relation approach, the compositeness can be estimated with only a few observable quantities. Moreover, the result is model independent, as long as the weak-binding limit is concerned. Nevertheless, in practical applications, the estimation always contains uncertainty from the higher-order correction terms, because the compositeness is evaluated by the expansion of the amplitude. At the same time, we have to keep in mind that the applicability of the weak-binding relation is limited to <inline-formula><mml:math id="I618" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>s</mml:mi></mml:math></inline-formula>-wave near-threshold states.</p>
<p>One may consider that the uncertainty in the weak-binding relation is a reflection of the model dependence of the compositeness, because the origin of the uncertainty is the model-dependent higher-order terms. As we have demonstrated here, it is possible to estimate the magnitude of this uncertainty&#x0002F;model-dependence for the weak-binding <inline-formula><mml:math id="I619" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>s</mml:mi></mml:math></inline-formula>-wave states by using the weak-binding relation. We emphasize again that the model-independence of the compositeness of the near-threshold states is guaranteed only when the weak-binding relation is established.</p>
<p>In this way, the two approaches are in some sense complementary. Motivated by these observations, in the next section, we discuss the determination of the compositeness of physical hadron resonances with the weak-binding relations, in comparison with the evaluations at the pole position in theoretical amplitudes.</p>
</sec>
</sec>
<sec id="SEC6"><title>6. Applications to hadrons</title>
<sec id="SEC6.1"><title>6.1. Structure of <inline-formula><mml:math id="I620" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>&#x0039B;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1405</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula></title>
<p><inline-formula><mml:math id="I621" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>&#x0039B;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1405</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is the negative parity excited baryon with spin <inline-formula><mml:math id="I622" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and isospin <inline-formula><mml:math id="I623" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> [<xref ref-type="bibr" rid="B1">1</xref>]. <inline-formula><mml:math id="I624" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>&#x0039B;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1405</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> couples to the <inline-formula><mml:math id="I625" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> channel in <inline-formula><mml:math id="I626" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>s</mml:mi></mml:math></inline-formula>-wave and eventually decays into the <inline-formula><mml:math id="I627" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>&#960;</mml:mi><mml:mi>&#x003A3;</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> channel. Because the state lies near the <inline-formula><mml:math id="I628" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> threshold energy, we can study the <inline-formula><mml:math id="I629" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> compositeness of <inline-formula><mml:math id="I630" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>&#x0039B;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1405</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> with the generalized weak-binding relation for quasibound states. To evaluate the compositeness using the weak-binding relation, we need the <inline-formula><mml:math id="I631" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> scattering length of the <inline-formula><mml:math id="I632" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> channel and the eigenenergy of <inline-formula><mml:math id="I633" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>&#x0039B;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1405</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. These quantities can be obtained by detailed fitting analysis of the experimental data in the <inline-formula><mml:math id="I634" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> threshold energy region. The most systematic analysis in the previous studies is performed by chiral SU(3) dynamics [<xref ref-type="bibr" rid="B34">34</xref>&#x02013;<xref ref-type="bibr" rid="B38">38</xref>]. In these studies, <inline-formula><mml:math id="I635" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>&#x0039B;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1405</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is described by two resonance poles of the scattering amplitude in the complex energy plane. We consider the <inline-formula><mml:math id="I636" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> compositeness of the state represented by the pole at higher energy because this can be regarded as the weakly bound state.<xref ref-type="fn" rid="FN7"><sup>7</sup></xref> In <xref ref-type="table" rid="T2">Table 2</xref>, we show the sets of the scattering length <inline-formula><mml:math id="I637" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and the eigenenergy of the higher pole state <inline-formula><mml:math id="I638" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, based on Refs. [<xref ref-type="bibr" rid="B34">34</xref>&#x02013;<xref ref-type="bibr" rid="B38">38</xref>].<xref ref-type="fn" rid="FN8"><sup>8</sup></xref> Because of the isospin symmetry breaking, the threshold energies and the reduced masses of the <inline-formula><mml:math id="I639" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mover accent="true"><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mn>0</mml:mn></mml:msup><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> channel and the <inline-formula><mml:math id="I640" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo></mml:msup><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> channel are slightly different. We define the scattering length for the isospin <inline-formula><mml:math id="I641" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> channel as <inline-formula><mml:math id="I642" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo></mml:msup><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mover accent="true"><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mn>0</mml:mn></mml:msup><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, where <inline-formula><mml:math id="I643" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo></mml:msup><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="I644" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mover accent="true"><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mn>0</mml:mn></mml:msup><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> are the scattering amplitudes of <inline-formula><mml:math id="I645" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo></mml:msup><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo></mml:msup><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="I646" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mover accent="true"><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mn>0</mml:mn></mml:msup><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:msup><mml:mover accent="true"><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mn>0</mml:mn></mml:msup><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, respectively, and the threshold energy <inline-formula><mml:math id="I647" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is specified below for each set. The scattering length of set 1 is calculated from the NLO amplitude of Refs. [<xref ref-type="bibr" rid="B34">34</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="B35">35</xref>] by using the isospin-averaged hadron masses at the isospin-averaged <inline-formula><mml:math id="I648" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> threshold energy. Therefore we use the isospin-averaged mass of <inline-formula><mml:math id="I649" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mover accent="true"><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="I650" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>N</mml:mi></mml:math></inline-formula> to determine the threshold energy and the reduced mass. Set 3 is based on Fit II of Ref. [<xref ref-type="bibr" rid="B37">37</xref>] with the same isospin-averaging procedure. In the other analyses, the scattering length is calculated at the <inline-formula><mml:math id="I651" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo></mml:msup><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> threshold energy, so we use the threshold energy and reduced mass of the <inline-formula><mml:math id="I652" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo></mml:msup><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> channel. Sets 2, 4, and 5 are based on Ref. [<xref ref-type="bibr" rid="B36">36</xref>], solution #2 of Ref. [<xref ref-type="bibr" rid="B38">38</xref>], and solution #4 of Ref. [<xref ref-type="bibr" rid="B38">38</xref>], respectively. In <xref ref-type="table" rid="T2">Table 2</xref>, the scattering length <inline-formula><mml:math id="I653" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and the eigenenergy <inline-formula><mml:math id="I654" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> do not converge quantitatively even though the available data is reproduced at the level of <inline-formula><mml:math id="I655" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>&#x003C7;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>/</mml:mo><mml:mtext>d</mml:mtext><mml:mtext>.o</mml:mtext><mml:mtext>.f</mml:mtext><mml:mo>&#x0223C;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in all the analyses. We therefore employ the results of all the analyses to estimate the systematic error.</p>
<table-wrap id="T2" orientation="portrait" position="float"><label>Table 2.</label><caption><p>Properties and results for the higher-energy pole of <inline-formula><mml:math id="I656" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>&#x0039B;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1405</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> quoted from Ref. [<xref ref-type="bibr" rid="B7">7</xref>]: shown are the eigenenergy <inline-formula><mml:math id="I657" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, the <inline-formula><mml:math id="I658" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>I</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> scattering length <inline-formula><mml:math id="I659" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, the <inline-formula><mml:math id="I660" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> compositeness <inline-formula><mml:math id="I661" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="I662" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, and the uncertainty of the interpretation <inline-formula><mml:math id="I663" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>U</mml:mi></mml:math></inline-formula>.</p></caption>
<table frame="hsides" rules="groups">
<thead align="left">
<tr>
<th/>
<th align="left"><inline-formula><mml:math id="I664" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mtext>MeV</mml:mtext><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula></th>
<th align="left"><inline-formula><mml:math id="I665" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mtext>fm</mml:mtext><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula></th>
<th align="left"><inline-formula><mml:math id="I666" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula></th>
<th align="left"><inline-formula><mml:math id="I667" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula></th>
<th align="left"><inline-formula><mml:math id="I668" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></th>
</tr>
</thead>
<tbody align="left">
<tr>
<td align="left">Set 1 [<xref ref-type="bibr" rid="B35">35</xref>]</td>
<td align="left"><inline-formula><mml:math id="I669" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>10</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>26</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula><mml:math id="I670" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>1.39</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>0.85</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula><mml:math id="I671" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>1.2</mml:mn><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>0.1</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula><mml:math id="I672" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>1.0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula><mml:math id="I673" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>0.3</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
</tr>
<tr>
<td align="left">Set 2 [<xref ref-type="bibr" rid="B36">36</xref>]</td>
<td align="left"><inline-formula><mml:math id="I674" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>8</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula><mml:math id="I675" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>1.81</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>0.92</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula><mml:math id="I676" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>0.6</mml:mn><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>0.1</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula><mml:math id="I677" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>0.6</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula><mml:math id="I678" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>0.0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
</tr>
<tr>
<td align="left">Set 3 [<xref ref-type="bibr" rid="B37">37</xref>]</td>
<td align="left"><inline-formula><mml:math id="I679" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>13</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>20</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula><mml:math id="I680" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>1.30</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>0.85</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula><mml:math id="I681" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>0.9</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>0.2</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula><mml:math id="I682" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>0.9</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula><mml:math id="I683" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>0.1</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
</tr>
<tr>
<td align="left">Set 4 [<xref ref-type="bibr" rid="B38">38</xref>]</td>
<td align="left"><inline-formula><mml:math id="I684" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>10</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula><mml:math id="I685" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>1.21</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>1.47</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula><mml:math id="I686" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>0.6</mml:mn><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>0.0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula><mml:math id="I687" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>0.6</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula><mml:math id="I688" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>0.0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
</tr>
<tr>
<td align="left">Set 5 [<xref ref-type="bibr" rid="B38">38</xref>]</td>
<td align="left"><inline-formula><mml:math id="I689" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula><mml:math id="I690" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>1.52</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>1.85</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula><mml:math id="I691" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>1.0</mml:mn><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>0.5</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula><mml:math id="I692" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>0.8</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula><mml:math id="I693" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>0.3</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<p>We first estimate the magnitude of the higher-order terms in the weak-binding relation. Using the eigenenergies in <xref ref-type="table" rid="T2">Table 2</xref>, we find that the value of <inline-formula><mml:math id="I694" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>R</mml:mi></mml:math></inline-formula> satisfies <inline-formula><mml:math id="I695" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo>&#x02273;</mml:mo><mml:mn>1.5</mml:mn><mml:mtext>&#x02009;</mml:mtext><mml:mtext>fm</mml:mtext></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. The typical range scale of the hadron interaction can be estimated from the meson exchange mechanism. The longest range hadronic interaction is mediated by the lightest meson <inline-formula><mml:math id="I696" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>&#960;</mml:mi></mml:math></inline-formula>, which cannot be exchanged between <inline-formula><mml:math id="I697" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mover accent="true"><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="I698" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>N</mml:mi></mml:math></inline-formula> because the three-point vertex of the pseudoscalar mesons is prohibited by parity conservation. We therefore estimate the typical range scale of the <inline-formula><mml:math id="I699" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> interaction from the <inline-formula><mml:math id="I700" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:math></inline-formula> meson exchange interaction to obtain <inline-formula><mml:math id="I701" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>typ</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>/</mml:mo><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x0223C;</mml:mo><mml:mn>0.25</mml:mn><mml:mtext>&#x02009;</mml:mtext><mml:mtext>fm</mml:mtext></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.<xref ref-type="fn" rid="FN9"><sup>9</sup></xref> To estimate the length scale <inline-formula><mml:math id="I702" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>/</mml:mo><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#956;</mml:mi><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, we use the difference between the threshold energy of the <inline-formula><mml:math id="I703" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> channel and that of the <inline-formula><mml:math id="I704" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>&#960;</mml:mi><mml:mi>&#x003A3;</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> channel. Taking <inline-formula><mml:math id="I705" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>104</mml:mn><mml:mtext>&#x02009;</mml:mtext><mml:mtext>MeV</mml:mtext></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, we obtain <inline-formula><mml:math id="I706" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>0.76</mml:mn><mml:mtext>&#x02009;</mml:mtext><mml:mtext>fm</mml:mtext></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. Then we can see that the two higher-order terms in the weak-binding relation are small, <inline-formula><mml:math id="I707" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>typ</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo>&#x02272;</mml:mo><mml:mn>0.17</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="I708" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:msup><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup><mml:mo>&#x02272;</mml:mo><mml:mn>0.14</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> for each set.</p>
<p>For each set, we have calculated the compositeness <inline-formula><mml:math id="I709" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="I710" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and the uncertainty of the interpretation <inline-formula><mml:math id="I711" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>U</mml:mi></mml:math></inline-formula> with the weak-binding relation in Ref. [<xref ref-type="bibr" rid="B7">7</xref>] by neglecting the higher-order terms. The results are summarized in <xref ref-type="table" rid="T2">Table 2</xref>. In all sets, <inline-formula><mml:math id="I712" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>U</mml:mi></mml:math></inline-formula> is not large and we can consider that the uncertainty of the probability interpretation of <inline-formula><mml:math id="I713" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is small. The evaluated value of <inline-formula><mml:math id="I714" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is close to unity in all sets. Thus we find that the structure of <inline-formula><mml:math id="I715" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>&#x0039B;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1405</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is dominated by the <inline-formula><mml:math id="I716" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> composite component. The deviation of the values of the compositeness among the different sets comes from the different values of <inline-formula><mml:math id="I717" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="I718" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. The uncertainty <inline-formula><mml:math id="I719" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>U</mml:mi></mml:math></inline-formula> is determined for a given set of <inline-formula><mml:math id="I720" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="I721" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, which originates in the complex nature of the compositeness. The former deviation can be reduced with the improvement of the analysis of the experimental data, and it will eventually vanish when the exact values of <inline-formula><mml:math id="I722" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="I723" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> are obtained. However, the latter uncertainty is not necessarily small even for the exact values. In the present analysis, we conclude that the <inline-formula><mml:math id="I724" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> component of <inline-formula><mml:math id="I725" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>&#x0039B;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1405</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> reaches <inline-formula><mml:math id="I726" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>60</mml:mn><mml:mi>&#x00025;</mml:mi><mml:mo>&#x0223C;</mml:mo><mml:mn>100</mml:mn><mml:mi>&#x00025;</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> of the total wave function, and the quantitative uncertainty will be squeezed in future improvement of the threshold parameters. Given the results in <xref ref-type="table" rid="T2">Table 2</xref>, the associated value of <inline-formula><mml:math id="I727" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>U</mml:mi></mml:math></inline-formula> is expected to be small.</p>
<p>With the method constructed in <xref ref-type="sec" rid="SEC3.6">Sect. 3.6</xref>, we evaluate the uncertainty of <inline-formula><mml:math id="I728" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> that comes from the higher-order terms in the weak-binding relation. By adopting the Compton wavelength of the <inline-formula><mml:math id="I729" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:math></inline-formula> meson as <inline-formula><mml:math id="I730" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>typ</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, we constrain the magnitude of the correction term <inline-formula><mml:math id="I731" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#958;</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>typ</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:msup><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. Varying complex <inline-formula><mml:math id="I732" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#958;</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> with this condition in Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M85">85</xref>), we obtain the uncertainty band of <inline-formula><mml:math id="I733" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> for each set as shown in <xref ref-type="table" rid="T3">Table 3</xref>. The results are graphically shown in <xref ref-type="fig" rid="F9">Fig. 9</xref>. In all cases, we see that the value of <inline-formula><mml:math id="I734" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is larger than 1&#x0002F;2 even if the uncertainty band is taken into account. Thus the qualitative conclusion of the composite dominance still holds.</p>
<fig id="F9" orientation="portrait" position="float"><label>Fig. 9.</label><caption><p>The results of error evaluation of the compositeness <inline-formula><mml:math id="I735" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> of <inline-formula><mml:math id="I736" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>&#x0039B;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1405</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. The lines denote the central values and the shaded areas indicate the uncertainty bands.</p></caption><graphic xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" orientation="portrait" position="float" xlink:href="ptw188f9.tif"/></fig>
<table-wrap id="T3" orientation="portrait" position="float"><label>Table 3.</label><caption><p>The results of error evaluation of the compositeness <inline-formula><mml:math id="I737" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> of <inline-formula><mml:math id="I738" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>&#x0039B;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1405</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> with the value of <inline-formula><mml:math id="I739" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>typ</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="I740" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:msup><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p></caption>
<table frame="hsides" rules="groups">
<thead align="left">
<tr>
<th/>
<th align="center"><inline-formula><mml:math id="I741" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>typ</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula></th>
<th align="center"><inline-formula><mml:math id="I742" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:msup><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula></th>
<th align="left"><inline-formula><mml:math id="I743" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula></th>
</tr>
</thead>
<tbody align="left">
<tr>
<td align="left">Set 1 [<xref ref-type="bibr" rid="B35">35</xref>]</td>
<td align="center">0.17</td>
<td align="center">0.14</td>
<td align="left"><inline-formula><mml:math id="I744" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mn>1.0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mtext>&#x0200A;</mml:mtext><mml:mn>0.4</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mtext>&#x0200A;</mml:mtext><mml:mn>0.0</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
</tr>
<tr>
<td align="left">Set 2 [<xref ref-type="bibr" rid="B36">36</xref>]</td>
<td align="center">0.10</td>
<td align="center">0.03</td>
<td align="left"><inline-formula><mml:math id="I745" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mn>0.6</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mtext>&#x0200A;</mml:mtext><mml:mn>0.1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mtext>&#x0200A;</mml:mtext><mml:mn>0.2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
</tr>
<tr>
<td align="left">Set 3 [<xref ref-type="bibr" rid="B37">37</xref>]</td>
<td align="center">0.16</td>
<td align="center">0.11</td>
<td align="left"><inline-formula><mml:math id="I746" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mn>0.9</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mtext>&#x0200A;</mml:mtext><mml:mn>0.4</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mtext>&#x0200A;</mml:mtext><mml:mn>0.1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
</tr>
<tr>
<td align="left">Set 4 [<xref ref-type="bibr" rid="B38">38</xref>]</td>
<td align="center">0.10</td>
<td align="center">0.03</td>
<td align="left"><inline-formula><mml:math id="I747" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mn>0.6</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mtext>&#x0200A;</mml:mtext><mml:mn>0.1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mtext>&#x0200A;</mml:mtext><mml:mn>0.3</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
</tr>
<tr>
<td align="left">Set 5 [<xref ref-type="bibr" rid="B38">38</xref>]</td>
<td align="center">0.12</td>
<td align="center">0.14</td>
<td align="left">0.8^{+\,0.2}_{-\,0.2}</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<p>To investigate the CDD pole contribution to the <inline-formula><mml:math id="I748" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>&#x0039B;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1405</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> state, we calculate the compositeness with extended relations (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M112">112</xref>) and (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M113">113</xref>), using the <inline-formula><mml:math id="I749" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>1.39</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>0.85</mml:mn><mml:mtext>&#x02009;</mml:mtext><mml:mtext>fm</mml:mtext></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="I750" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mtext>e</mml:mtext></mml:msub><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>0.24</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>0.05</mml:mn><mml:mtext>&#x02009;</mml:mtext><mml:mtext>fm</mml:mtext></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, and <inline-formula><mml:math id="I751" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>10</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>26</mml:mn><mml:mtext>&#x02009;</mml:mtext><mml:mtext>MeV</mml:mtext></mml:mrow></mml:math></inline-formula> determined from the amplitude in Ref. [<xref ref-type="bibr" rid="B35">35</xref>]. Then the calculated values of <inline-formula><mml:math id="I752" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> are <inline-formula><mml:math id="I753" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1.3</mml:mn><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>0.2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1.0</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> with Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M112">112</xref>) and <inline-formula><mml:math id="I754" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1.4</mml:mn><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>0.2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1.0</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> with Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M113">113</xref>). These values are close to those of set 1 in <xref ref-type="table" rid="T2">Table 2</xref>. This means that the ERE converges well and the CDD pole contribution can be neglected. To check this, we show the <inline-formula><mml:math id="I755" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> scattering amplitude in the diagonal <inline-formula><mml:math id="I756" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> channel based on Ref. [<xref ref-type="bibr" rid="B35">35</xref>] in the left panel of <xref ref-type="fig" rid="F10">Fig. 10</xref>. We do not find any CDD pole, which is defined as <inline-formula><mml:math id="I757" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi>F</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, in the energy region between 1300 and <inline-formula><mml:math id="I758" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>1500</mml:mn><mml:mtext>&#x02009;</mml:mtext><mml:mtext>MeV</mml:mtext></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. This guarantees that the ERE of the <inline-formula><mml:math id="I759" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> amplitude around threshold is not disturbed by the CDD pole contribution. It is also instructive to look at the amplitude in the diagonal <inline-formula><mml:math id="I760" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>&#960;</mml:mi><mml:mi>&#x003A3;</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> channel shown in the right panel of <xref ref-type="fig" rid="F10">Fig. 10</xref>. We notice that both the real and imaginary parts of the amplitude vanish around <inline-formula><mml:math id="I761" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>1434</mml:mn><mml:mtext>&#x02009;</mml:mtext><mml:mtext>MeV</mml:mtext></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. Namely, the <inline-formula><mml:math id="I762" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>&#960;</mml:mi><mml:mi>&#x003A3;</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> amplitude has a CDD pole at this energy.<xref ref-type="fn" rid="FN10"><sup>10</sup></xref> Thus the ERE description of the <inline-formula><mml:math id="I763" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>&#960;</mml:mi><mml:mi>&#x003A3;</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> amplitude around its threshold will not reach the <inline-formula><mml:math id="I764" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> threshold because of the CDD pole. The existence of the CDD pole near the resonance pole in the <inline-formula><mml:math id="I765" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>&#960;</mml:mi><mml:mi>&#x003A3;</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> amplitude may be an indication of the non-<inline-formula><mml:math id="I766" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>&#960;</mml:mi><mml:mi>&#x003A3;</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> dominance of <inline-formula><mml:math id="I767" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>&#x0039B;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1405</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p>
<fig id="F10" orientation="portrait" position="float"><label>Fig. 10.</label><caption><p><inline-formula><mml:math id="I768" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> scattering amplitudes in the <inline-formula><mml:math id="I769" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (right panel) and <inline-formula><mml:math id="I770" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>&#960;</mml:mi><mml:mi>&#x003A3;</mml:mi><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:mi>&#960;</mml:mi><mml:mi>&#x003A3;</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (left panel) channels based on Ref. [<xref ref-type="bibr" rid="B35">35</xref>] with the isospin-averaged hadron masses. The solid line denotes the real part and the dashed line denotes the imaginary part.</p></caption><graphic xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" orientation="portrait" position="float" xlink:href="ptw188f10.tif"/></fig>
<p>In Refs. [<xref ref-type="bibr" rid="B20">20</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="B21">21</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="B39">39</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="B40">40</xref>], the compositeness of <inline-formula><mml:math id="I771" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>&#x0039B;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1405</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is also calculated in various models by evaluating the expression in Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M89">89</xref>) at the pole position. The results are summarized in <xref ref-type="table" rid="T4">Table 4</xref>. In Refs. [<xref ref-type="bibr" rid="B39">39</xref>] and [<xref ref-type="bibr" rid="B20">20</xref>], the scattering amplitude is calculated from the chiral unitary approach of Refs. [<xref ref-type="bibr" rid="B3">3</xref>] and [<xref ref-type="bibr" rid="B35">35</xref>], respectively. In the analysis of Ref. [<xref ref-type="bibr" rid="B40">40</xref>], the SU(6) model in Ref. [<xref ref-type="bibr" rid="B41">41</xref>] is used. In Ref. [<xref ref-type="bibr" rid="B21">21</xref>], the scattering amplitude based on the unitary chiral perturbation theory in Ref. [<xref ref-type="bibr" rid="B37">37</xref>] is used. We summarize the results in <xref ref-type="table" rid="T4">Table 4</xref>, specifying the prescription to interpret the compositeness. We see that these studies give a consistent result for <inline-formula><mml:math id="I772" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> dominance over the other components. This is also in good agreement with our model-independent results by the weak-binding relation.</p>
<table-wrap id="T4" orientation="portrait" position="float"><label>Table 4.</label><caption><p>The results of the evaluation of the compositeness of <inline-formula><mml:math id="I773" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>&#x0039B;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1405</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> at the higher-energy pole position.</p></caption>
<table frame="hsides" rules="groups">
<thead align="left">
<tr>
<th align="left">Ref.</th>
<th align="center">Amplitude</th>
<th align="center">Prescription</th>
<th align="center"><inline-formula><mml:math id="I774" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula></th>
<th align="center">Other components</th>
</tr>
</thead>
<tbody align="left">
<tr>
<td align="left">[<xref ref-type="bibr" rid="B39">39</xref>]</td>
<td align="center">[<xref ref-type="bibr" rid="B3">3</xref>]</td>
<td align="center">complex <italic>X</italic></td>
<td align="center"><inline-formula><mml:math id="I775" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>0.99</mml:mn><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>0.05</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td align="center"><inline-formula><mml:math id="I776" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>0.01</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>0.05</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
</tr>
<tr>
<td align="left">[<xref ref-type="bibr" rid="B20">20</xref>]</td>
<td align="center">[<xref ref-type="bibr" rid="B35">35</xref>]</td>
<td align="center">complex <italic>X</italic></td>
<td align="center"><inline-formula><mml:math id="I777" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>1.14</mml:mn><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>0.01</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td align="center"><inline-formula><mml:math id="I778" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>0.14</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>0.01</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
</tr>
<tr>
<td align="left">[<xref ref-type="bibr" rid="B40">40</xref>]</td>
<td align="center">[<xref ref-type="bibr" rid="B41">41</xref>]</td>
<td align="center">Re <italic>X</italic></td>
<td align="center">0.795</td>
<td align="center">0.205</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">[<xref ref-type="bibr" rid="B21">21</xref>]</td>
<td align="center">[<xref ref-type="bibr" rid="B37">37</xref>]</td>
<td align="center"><inline-formula><mml:math id="I779" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td align="center">0.81</td>
<td align="center">0.19</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<p>In these studies, Refs. [<xref ref-type="bibr" rid="B20">20</xref>] and [<xref ref-type="bibr" rid="B21">21</xref>] use the scattering amplitude in Refs. [<xref ref-type="bibr" rid="B35">35</xref>] and [<xref ref-type="bibr" rid="B37">37</xref>], respectively. Although Ref. [<xref ref-type="bibr" rid="B21">21</xref>] uses a different prescription <inline-formula><mml:math id="I780" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> to determine the compositeness, small <inline-formula><mml:math id="I781" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>0.1</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in set 3 indicates the difference between the prescriptions should be small, as we discussed in <xref ref-type="sec" rid="SEC3.5">Sect. 3.5</xref>. We find that the results of Refs. [<xref ref-type="bibr" rid="B20">20</xref>] and [<xref ref-type="bibr" rid="B21">21</xref>] are in quantitative agreement with the corresponding results in <xref ref-type="table" rid="T2">Table 2</xref>. This agreement confirms that the magnitude of higher-order terms <inline-formula><mml:math id="I782" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script" class="calligraphy">O</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>typ</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="I783" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script" class="calligraphy">O</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> are indeed small, as we have estimated.</p>
</sec>
<sec id="SEC6.2"><title>6.2. Structure of <inline-formula><mml:math id="I784" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>980</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="I785" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>980</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula></title>
<p>Next we consider the scalar mesons <inline-formula><mml:math id="I786" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>980</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="I787" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>980</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, which have <inline-formula><mml:math id="I788" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and 1, respectively. <inline-formula><mml:math id="I789" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>980</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> decays to the <inline-formula><mml:math id="I790" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>&#960;</mml:mi><mml:mi>&#960;</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> channel and <inline-formula><mml:math id="I791" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>980</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> decays to the <inline-formula><mml:math id="I792" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>&#960;</mml:mi><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> channel. These mesons lie near the <inline-formula><mml:math id="I793" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>K</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> threshold and we study their <inline-formula><mml:math id="I794" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>K</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> compositeness. In the following calculations, we use the isospin-averaged values for the <inline-formula><mml:math id="I795" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>K</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> threshold energy and its reduced mass.</p>
<p>With the analyses in Refs. [<xref ref-type="bibr" rid="B42">42</xref>&#x02013;<xref ref-type="bibr" rid="B52">52</xref>], the <inline-formula><mml:math id="I796" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>K</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> scattering amplitude is determined with the Flatt&#x000E9; parametrization [<xref ref-type="bibr" rid="B53">53</xref>]. In these analyses, the heavy meson decay spectra are mainly used. For instance, in Ref. [<xref ref-type="bibr" rid="B42">42</xref>], the CDF Collaboration analyses the decay process of <inline-formula><mml:math id="I797" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:mi>J</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:msup><mml:mi>&#960;</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo></mml:msup><mml:msup><mml:mi>&#960;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. The CLOE Collaboration analyses the process of <inline-formula><mml:math id="I798" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>&#960;</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo></mml:msup><mml:msup><mml:mi>&#960;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo></mml:msup><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> for <inline-formula><mml:math id="I799" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>980</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> [<xref ref-type="bibr" rid="B43">43</xref>] and <inline-formula><mml:math id="I800" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi><mml:msup><mml:mi>&#960;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msup><mml:msup><mml:mi>&#960;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> for <inline-formula><mml:math id="I801" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>980</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> [<xref ref-type="bibr" rid="B49">49</xref>]. In Ref. [<xref ref-type="bibr" rid="B44">44</xref>], the Belle Collaboration studies the decay mode of <inline-formula><mml:math id="I802" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo></mml:msup><mml:msup><mml:mi>&#960;</mml:mi><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo></mml:msup><mml:msup><mml:mi>&#960;</mml:mi><mml:mo>&#x02213;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. The BES Collaboration analyses the <inline-formula><mml:math id="I803" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:msup><mml:mi>&#960;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo></mml:msup><mml:msup><mml:mi>&#960;</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:msup><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo></mml:msup><mml:msup><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> process [<xref ref-type="bibr" rid="B45">45</xref>]. The decay process of <inline-formula><mml:math id="I804" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>D</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>&#960;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo></mml:msup><mml:msup><mml:mi>&#960;</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo></mml:msup><mml:msup><mml:mi>&#960;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is studied by the FOCUS Collaboration in Ref. [<xref ref-type="bibr" rid="B46">46</xref>]. The processes of <inline-formula><mml:math id="I805" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo></mml:msup><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1020</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>&#960;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msup><mml:msup><mml:mi>&#960;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msup><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> for <inline-formula><mml:math id="I806" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>980</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="I807" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo></mml:msup><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1020</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi><mml:msup><mml:mi>&#960;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msup><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> for <inline-formula><mml:math id="I808" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>980</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> are studied with the SND detector in Refs. [<xref ref-type="bibr" rid="B47">47</xref>] and [<xref ref-type="bibr" rid="B51">51</xref>], respectively. In Ref. [<xref ref-type="bibr" rid="B48">48</xref>], the CLEO Collaboration analyses the decay mode of <inline-formula><mml:math id="I809" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003C7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi><mml:msup><mml:mi>&#960;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo></mml:msup><mml:msup><mml:mi>&#960;</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> for <inline-formula><mml:math id="I810" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>980</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. The data of the <inline-formula><mml:math id="I811" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi><mml:msup><mml:mi>&#960;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msup><mml:msup><mml:mi>&#960;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> process by the CB Collaboration are analyzed in Ref. [<xref ref-type="bibr" rid="B50">50</xref>] for <inline-formula><mml:math id="I812" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>980</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. In Ref. [<xref ref-type="bibr" rid="B52">52</xref>], the process of <inline-formula><mml:math id="I813" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>&#960;</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo></mml:msup><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi><mml:msup><mml:mi>&#960;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo></mml:msup><mml:msup><mml:mi>&#960;</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo></mml:msup><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is analyzed with the data of the E852 experiment.</p>
<p>From these Flatt&#x000E9; amplitudes, the eigenenergies of <inline-formula><mml:math id="I814" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>980</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="I815" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>980</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and the scattering lengths of the <inline-formula><mml:math id="I816" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>I</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="I817" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>I</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> channels are obtained as in <xref ref-type="table" rid="T5">Tables 5</xref> and <xref ref-type="table" rid="T6">6</xref>, respectively. The small eigenenergies suggest using the weak-binding relation.<xref ref-type="fn" rid="FN11"><sup>11</sup></xref> The obtained eigenenergies satisfy <inline-formula><mml:math id="I818" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo>&#x02273;</mml:mo><mml:mn>1.5</mml:mn><mml:mtext>&#x02009;</mml:mtext><mml:mtext>fm</mml:mtext></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in all the analyses for both the scalar mesons. Then we see that <inline-formula><mml:math id="I819" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>typ</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo>&#x02272;</mml:mo><mml:mn>0.17</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="I820" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:msup><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup><mml:mo>&#x02272;</mml:mo><mml:mn>0.04</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, where <inline-formula><mml:math id="I821" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>typ</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is determined from the <inline-formula><mml:math id="I822" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:math></inline-formula> meson exchange and <inline-formula><mml:math id="I823" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>0.33</mml:mn><mml:mtext>&#x02009;</mml:mtext><mml:mtext>fm</mml:mtext></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (<inline-formula><mml:math id="I824" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>0.51</mml:mn><mml:mtext>&#x02009;</mml:mtext><mml:mtext>fm</mml:mtext></mml:mrow></mml:math></inline-formula>) is determined from the difference between the threshold energies <inline-formula><mml:math id="I825" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>715</mml:mn><mml:mtext>&#x02009;</mml:mtext><mml:mtext>MeV</mml:mtext></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (<inline-formula><mml:math id="I826" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>305</mml:mn><mml:mtext>&#x02009;</mml:mtext><mml:mtext>MeV</mml:mtext></mml:mrow></mml:math></inline-formula>) for the <inline-formula><mml:math id="I827" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (<inline-formula><mml:math id="I828" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>) channel. Given the estimated values, we can neglect the two higher-order terms in the weak-binding relation, and determine the <inline-formula><mml:math id="I829" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>K</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> compositeness of <inline-formula><mml:math id="I830" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>980</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="I831" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>980</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p>
<table-wrap id="T5" orientation="portrait" position="float"><label>Table 5.</label><caption><p>Properties and results for <inline-formula><mml:math id="I832" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>980</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> quoted from Ref. [<xref ref-type="bibr" rid="B7">7</xref>]: shown are the eigenenergy <inline-formula><mml:math id="I833" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="I834" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>I</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> scattering length <inline-formula><mml:math id="I835" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, the <inline-formula><mml:math id="I836" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>K</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> compositeness <inline-formula><mml:math id="I837" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>K</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="I838" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>K</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, and the uncertainty of the interpretation <inline-formula><mml:math id="I839" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>U</mml:mi></mml:math></inline-formula>.</p></caption>
<table frame="hsides" rules="groups">
<thead align="left">
<tr>
<th align="left">Ref.</th>
<th align="center"><inline-formula><mml:math id="I840" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mtext>MeV</mml:mtext><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula></th>
<th align="center"><inline-formula><mml:math id="I841" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mtext>fm</mml:mtext><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula></th>
<th align="center"><inline-formula><mml:math id="I842" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>K</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula></th>
<th align="center"><inline-formula><mml:math id="I843" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>K</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula></th>
<th align="center"><inline-formula><mml:math id="I844" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></th>
</tr>
</thead>
<tbody align="left">
<tr>
<td align="left">[<xref ref-type="bibr" rid="B42">42</xref>]</td>
<td align="center"><inline-formula><mml:math id="I845" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>19</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>30</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td align="center"><inline-formula><mml:math id="I846" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>0.02</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>0.95</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td align="center"><inline-formula><mml:math id="I847" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>0.3</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>0.3</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td align="center"><inline-formula><mml:math id="I848" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>0.4</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td align="center"><inline-formula><mml:math id="I849" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>0.1</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
</tr>
<tr>
<td align="left">[<xref ref-type="bibr" rid="B43">43</xref>]</td>
<td align="center"><inline-formula><mml:math id="I850" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>6</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>10</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td align="center"><inline-formula><mml:math id="I851" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>0.84</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>0.85</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td align="center"><inline-formula><mml:math id="I852" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>0.3</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>0.1</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td align="center"><inline-formula><mml:math id="I853" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>0.3</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td align="center"><inline-formula><mml:math id="I854" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>0.0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
</tr>
<tr>
<td align="left">[<xref ref-type="bibr" rid="B44">44</xref>]</td>
<td align="center"><inline-formula><mml:math id="I855" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>8</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>28</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td align="center"><inline-formula><mml:math id="I856" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>0.64</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>0.83</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td align="center"><inline-formula><mml:math id="I857" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>0.4</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>0.2</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td align="center"><inline-formula><mml:math id="I858" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>0.4</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td align="center"><inline-formula><mml:math id="I859" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>0.0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
</tr>
<tr>
<td align="left">[<xref ref-type="bibr" rid="B45">45</xref>]</td>
<td align="center"><inline-formula><mml:math id="I860" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>10</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>18</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td align="center"><inline-formula><mml:math id="I861" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>0.51</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>1.58</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td align="center"><inline-formula><mml:math id="I862" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>0.7</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>0.3</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td align="center"><inline-formula><mml:math id="I863" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>0.6</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td align="center"><inline-formula><mml:math id="I864" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>0.1</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
</tr>
<tr>
<td align="left">[<xref ref-type="bibr" rid="B46">46</xref>]</td>
<td align="center"><inline-formula><mml:math id="I865" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>10</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>29</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td align="center"><inline-formula><mml:math id="I866" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>0.49</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>0.67</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td align="center"><inline-formula><mml:math id="I867" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>0.3</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>0.1</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td align="center"><inline-formula><mml:math id="I868" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>0.3</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td align="center"><inline-formula><mml:math id="I869" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>0.0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
</tr>
<tr>
<td align="left">[<xref ref-type="bibr" rid="B47">47</xref>]</td>
<td align="center"><inline-formula><mml:math id="I870" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>10</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>7</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td align="center"><inline-formula><mml:math id="I871" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>0.52</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>2.41</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td align="center"><inline-formula><mml:math id="I872" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>0.9</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>0.2</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td align="center"><inline-formula><mml:math id="I873" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>0.9</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td align="center"><inline-formula><mml:math id="I874" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>0.1</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<p>We summarize the results for <inline-formula><mml:math id="I875" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>980</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> obtained in Ref. [<xref ref-type="bibr" rid="B7">7</xref>] in <xref ref-type="table" rid="T5">Table 5</xref>. We see that <inline-formula><mml:math id="I876" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>U</mml:mi></mml:math></inline-formula> is as small as 0.2 for all cases, and we can consider the values of <inline-formula><mml:math id="I877" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>K</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> as the probabilities. However the values of <inline-formula><mml:math id="I878" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>K</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> are scattered. This is presumably caused by a large deviation among <inline-formula><mml:math id="I879" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="I880" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> determined by the Flatt&#x000E9; parameters. In other words, these analyses [<xref ref-type="bibr" rid="B42">42</xref>&#x02013;<xref ref-type="bibr" rid="B47">47</xref>] do not give a consistent structure for <inline-formula><mml:math id="I881" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>980</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. To obtain a conclusive result, the scattering length and eigenenergy must be determined unambiguously. From the results in <xref ref-type="table" rid="T5">Table 5</xref>, the uncertainty of the interpretation is expected to be small when the exact values of <inline-formula><mml:math id="I882" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="I883" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> are determined. If we adopt the most recent analysis of Ref. [<xref ref-type="bibr" rid="B42">42</xref>] only, we conclude that the <inline-formula><mml:math id="I884" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>K</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> fraction of <inline-formula><mml:math id="I885" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>980</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is about one-half.</p>
<p>The results of <inline-formula><mml:math id="I886" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>980</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> obtained in Ref. [<xref ref-type="bibr" rid="B7">7</xref>] are summarized in <xref ref-type="table" rid="T6">Table 6</xref>.<xref ref-type="fn" rid="FN12"><sup>12</sup></xref> Again, the small values of <inline-formula><mml:math id="I887" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>U</mml:mi></mml:math></inline-formula> allow us to regard <inline-formula><mml:math id="I888" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>K</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> as a probability. Except for Ref. [<xref ref-type="bibr" rid="B51">51</xref>], the result of <inline-formula><mml:math id="I889" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>K</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is close to zero. Considering the experimental uncertainty of the <inline-formula><mml:math id="I890" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>K</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> coupling constant of the Flatt&#x000E9; parameters, the associated error band of <inline-formula><mml:math id="I891" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>K</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is <inline-formula><mml:math id="I892" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mn>0.7</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>0.7</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>0.1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> for Ref. [<xref ref-type="bibr" rid="B51">51</xref>], while the magnitude of uncertainty in other analyses is smaller than <inline-formula><mml:math id="I893" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>0.2</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. Taking into account the higher-derivative terms in the weak-binding relation in Ref. [<xref ref-type="bibr" rid="B48">48</xref>], the value of <inline-formula><mml:math id="I894" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>K</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is considered to be <inline-formula><mml:math id="I895" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>K</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02272;</mml:mo><mml:mn>0.2</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. Thus we conclude that the structure of <inline-formula><mml:math id="I896" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>980</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is not dominated by the <inline-formula><mml:math id="I897" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>K</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> component. In the present analyses, we cannot pin down the physical origin of the elementariness of <inline-formula><mml:math id="I898" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>980</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. The candidates for the dominant structure of <inline-formula><mml:math id="I899" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>980</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> are, e.g., the other composite state such as <inline-formula><mml:math id="I900" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>&#960;</mml:mi><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, the simple <inline-formula><mml:math id="I901" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi><mml:mover accent="true"><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:math></inline-formula> configuration, and the tetraquark state <inline-formula><mml:math id="I902" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi><mml:mi>q</mml:mi><mml:mover accent="true"><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mover accent="true"><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p>
<table-wrap id="T6" orientation="portrait" position="float"><label>Table 6.</label><caption><p>Properties and results for <inline-formula><mml:math id="I903" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>980</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> quoted from Ref. [<xref ref-type="bibr" rid="B7">7</xref>]: shown are the eigenenergy <inline-formula><mml:math id="I904" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="I905" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>I</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> scattering length <inline-formula><mml:math id="I906" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, the <inline-formula><mml:math id="I907" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>K</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> compositeness <inline-formula><mml:math id="I908" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>K</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="I909" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>K</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, and the uncertainty of the interpretation <inline-formula><mml:math id="I910" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>U</mml:mi></mml:math></inline-formula>.</p></caption>
<table frame="hsides" rules="groups">
<thead align="left">
<tr>
<th align="left">Ref.</th>
<th align="center"><inline-formula><mml:math id="I911" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mtext>MeV</mml:mtext><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula></th>
<th align="center"><inline-formula><mml:math id="I912" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mtext>fm</mml:mtext><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula></th>
<th align="center"><inline-formula><mml:math id="I913" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>K</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula></th>
<th align="center"><inline-formula><mml:math id="I914" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>K</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula></th>
<th align="center"><inline-formula><mml:math id="I915" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></th>
</tr>
</thead>
<tbody align="left">
<tr>
<td align="left">[<xref ref-type="bibr" rid="B49">49</xref>]</td>
<td align="center"><inline-formula><mml:math id="I916" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>25</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td align="center"><inline-formula><mml:math id="I917" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>0.17</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>0.77</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td align="center"><inline-formula><mml:math id="I918" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>0.2</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>0.2</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td align="center"><inline-formula><mml:math id="I919" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>0.2</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td align="center"><inline-formula><mml:math id="I920" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>0.0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
</tr>
<tr>
<td align="left">[<xref ref-type="bibr" rid="B50">50</xref>]</td>
<td align="center"><inline-formula><mml:math id="I921" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>9</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>36</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td align="center"><inline-formula><mml:math id="I922" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>0.05</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>0.63</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td align="center"><inline-formula><mml:math id="I923" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>0.2</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>0.2</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td align="center"><inline-formula><mml:math id="I924" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>0.2</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td align="center"><inline-formula><mml:math id="I925" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>0.0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
</tr>
<tr>
<td align="left">[<xref ref-type="bibr" rid="B51">51</xref>]</td>
<td align="center"><inline-formula><mml:math id="I926" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>14</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td align="center"><inline-formula><mml:math id="I927" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>0.13</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>2.19</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td align="center"><inline-formula><mml:math id="I928" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>0.8</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>0.4</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td align="center"><inline-formula><mml:math id="I929" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>0.7</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td align="center"><inline-formula><mml:math id="I930" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>0.1</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
</tr>
<tr>
<td align="left">[<xref ref-type="bibr" rid="B52">52</xref>]</td>
<td align="center"><inline-formula><mml:math id="I931" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>15</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>29</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td align="center"><inline-formula><mml:math id="I932" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>0.13</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>0.52</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td align="center"><inline-formula><mml:math id="I933" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>0.1</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>0.2</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td align="center"><inline-formula><mml:math id="I934" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>0.1</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td align="center"><inline-formula><mml:math id="I935" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>0.0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<p>We also evaluate the errors of <inline-formula><mml:math id="I936" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>K</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> for <inline-formula><mml:math id="I937" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>980</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="I938" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>980</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> that arise from the higher-order terms of the weak-binding relation. The results are summarized in <xref ref-type="table" rid="T7">Table 7</xref> for <inline-formula><mml:math id="I939" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>980</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and in <xref ref-type="table" rid="T8">Table 8</xref> and <xref ref-type="fig" rid="F11">Fig. 11</xref> for <inline-formula><mml:math id="I940" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>980</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. We note that the experimental uncertainties of the Flatt&#x000E9; parameters are not included, which will affect the result of Ref. [<xref ref-type="bibr" rid="B51">51</xref>]. We see that the calculated uncertainties of <inline-formula><mml:math id="I941" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>K</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> are small in both cases. Especially for <inline-formula><mml:math id="I942" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>980</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="I943" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>K</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mn>0.4</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> even in the range of error, except for the result with Ref. [<xref ref-type="bibr" rid="B51">51</xref>]. Thus the above conclusion about the structure holds even if we take these errors into account.</p>
<fig id="F11" orientation="portrait" position="float"><label>Fig. 11.</label><caption><p>The results of error evaluation of the compositeness <inline-formula><mml:math id="I944" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>K</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> of <inline-formula><mml:math id="I945" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>980</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. The lines denote the central values and the shaded areas indicate the uncertainty bands.</p></caption><graphic xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" orientation="portrait" position="float" xlink:href="ptw188f11.tif"/></fig>
<table-wrap id="T7" orientation="portrait" position="float"><label>Table 7.</label><caption><p>The results of error evaluation of the compositeness <inline-formula><mml:math id="I946" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>K</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> of <inline-formula><mml:math id="I947" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>980</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> with the value of <inline-formula><mml:math id="I948" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>typ</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="I949" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:msup><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p></caption>
<table frame="hsides" rules="groups">
<thead align="left">
<tr>
<th align="left">Ref</th>
<th align="center"><inline-formula><mml:math id="I950" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>typ</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula></th>
<th align="center"><inline-formula><mml:math id="I951" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:msup><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula></th>
<th align="center"><inline-formula><mml:math id="I952" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>K</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula></th>
</tr>
</thead>
<tbody align="left">
<tr>
<td align="left">[<xref ref-type="bibr" rid="B42">42</xref>]</td>
<td align="center"><inline-formula><mml:math id="I953" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>0.17</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td align="center"><inline-formula><mml:math id="I954" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>0.00</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td align="center"><inline-formula><mml:math id="I955" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mn>0.4</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mtext>&#x0200A;</mml:mtext><mml:mn>0.2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mtext>&#x0200A;</mml:mtext><mml:mn>0.1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
</tr>
<tr>
<td align="left">[<xref ref-type="bibr" rid="B43">43</xref>]</td>
<td align="center"><inline-formula><mml:math id="I956" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>0.01</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td align="center"><inline-formula><mml:math id="I957" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>0.00</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td align="center"><inline-formula><mml:math id="I958" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mn>0.3</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mtext>&#x0200A;</mml:mtext><mml:mn>0.1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mtext>&#x0200A;</mml:mtext><mml:mn>0.1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
</tr>
<tr>
<td align="left">[<xref ref-type="bibr" rid="B44">44</xref>]</td>
<td align="center"><inline-formula><mml:math id="I959" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>0.15</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td align="center"><inline-formula><mml:math id="I960" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>0.01</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td align="center"><inline-formula><mml:math id="I961" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mn>0.4</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mtext>&#x0200A;</mml:mtext><mml:mn>0.1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mtext>&#x0200A;</mml:mtext><mml:mn>0.2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
</tr>
<tr>
<td align="left">[<xref ref-type="bibr" rid="B45">45</xref>]</td>
<td align="center"><inline-formula><mml:math id="I962" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>0.13</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td align="center"><inline-formula><mml:math id="I963" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>0.01</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td align="center"><inline-formula><mml:math id="I964" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mn>0.6</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mtext>&#x0200A;</mml:mtext><mml:mn>0.1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mtext>&#x0200A;</mml:mtext><mml:mn>0.2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
</tr>
<tr>
<td align="left">[<xref ref-type="bibr" rid="B46">46</xref>]</td>
<td align="center"><inline-formula><mml:math id="I965" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>0.16</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td align="center"><inline-formula><mml:math id="I966" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>0.01</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td align="center"><inline-formula><mml:math id="I967" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mn>0.3</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mtext>&#x0200A;</mml:mtext><mml:mn>0.1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mtext>&#x0200A;</mml:mtext><mml:mn>0.2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
</tr>
<tr>
<td align="left">[<xref ref-type="bibr" rid="B47">47</xref>]</td>
<td align="center"><inline-formula><mml:math id="I968" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>0.10</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td align="center"><inline-formula><mml:math id="I969" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>0.00</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td align="center"><inline-formula><mml:math id="I970" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mn>0.9</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mtext>&#x0200A;</mml:mtext><mml:mn>0.2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mtext>&#x0200A;</mml:mtext><mml:mn>0.1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<table-wrap id="T8" orientation="portrait" position="float"><label>Table 8.</label><caption><p>The results of error evaluation of the compositeness <inline-formula><mml:math id="I971" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>K</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> of <inline-formula><mml:math id="I972" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>980</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> with the value of <inline-formula><mml:math id="I973" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>typ</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="I974" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:msup><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p></caption>
<table frame="hsides" rules="groups">
<thead align="left">
<tr>
<th align="left">Ref.</th>
<th align="center"><inline-formula><mml:math id="I975" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>typ</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula></th>
<th align="center"><inline-formula><mml:math id="I976" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:msup><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula></th>
<th align="center"><inline-formula><mml:math id="I977" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>K</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula></th>
</tr>
</thead>
<tbody align="left">
<tr>
<td align="left">[<xref ref-type="bibr" rid="B49">49</xref>]</td>
<td align="center"><inline-formula><mml:math id="I978" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>0.14</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td align="center"><inline-formula><mml:math id="I979" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>0.02</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td align="center"><inline-formula><mml:math id="I980" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mn>0.2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mtext>&#x0200A;</mml:mtext><mml:mn>0.1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mtext>&#x0200A;</mml:mtext><mml:mn>0.2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
</tr>
<tr>
<td align="left">[<xref ref-type="bibr" rid="B50">50</xref>]</td>
<td align="center"><inline-formula><mml:math id="I981" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>0.17</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td align="center"><inline-formula><mml:math id="I982" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>0.04</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td align="center"><inline-formula><mml:math id="I983" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mn>0.2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mtext>&#x0200A;</mml:mtext><mml:mn>0.1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mtext>&#x0200A;</mml:mtext><mml:mn>0.2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
</tr>
<tr>
<td align="left">[<xref ref-type="bibr" rid="B51">51</xref>]</td>
<td align="center"><inline-formula><mml:math id="I984" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>0.11</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td align="center"><inline-formula><mml:math id="I985" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>0.01</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td align="center"><inline-formula><mml:math id="I986" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mn>0.7</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mtext>&#x0200A;</mml:mtext><mml:mn>0.1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mtext>&#x0200A;</mml:mtext><mml:mn>0.2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
</tr>
<tr>
<td align="left">[<xref ref-type="bibr" rid="B52">52</xref>]</td>
<td align="center"><inline-formula><mml:math id="I987" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>0.16</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td align="center"><inline-formula><mml:math id="I988" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>0.04</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td align="center"><inline-formula><mml:math id="I989" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mn>0.1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mtext>&#x0200A;</mml:mtext><mml:mn>0.0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mtext>&#x0200A;</mml:mtext><mml:mn>0.2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<p>In Ref. [<xref ref-type="bibr" rid="B54">54</xref>], they calculate the compositeness of <inline-formula><mml:math id="I990" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>980</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="I991" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>980</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> using Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M89">89</xref>) with the coupling constants and the eigenenergies of the Flatt&#x000E9; amplitudes in Refs. [<xref ref-type="bibr" rid="B42">42</xref>&#x02013;<xref ref-type="bibr" rid="B52">52</xref>]. The differences between the values of the compositeness come from the higher-order terms in the weak-binding relation (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M45">45</xref>), which represents the renormalization dependence in Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M89">89</xref>). Compared with the corresponding results from the weak-binding relation in <xref ref-type="table" rid="T5">Tables 5</xref> and <xref ref-type="table" rid="T6">6</xref>, the absolute values of the deviations of <inline-formula><mml:math id="I992" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>K</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> are less than 0.2 in all cases, except for Ref. [<xref ref-type="bibr" rid="B51">51</xref>], which has a large uncertainty in the Flatt&#x000E9; parameters. This good agreement confirms that the higher-order terms are sufficiently small.</p>
<p>For these scalar mesons, the compositeness is also calculated with the eigenenergy and the coupling constant in specific models obtained by phase shift analysis. We summarize the results of <inline-formula><mml:math id="I993" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>980</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in <xref ref-type="table" rid="T9">Table 9</xref> and those of <inline-formula><mml:math id="I994" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>980</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in <xref ref-type="table" rid="T10">Table 10</xref>. In Ref. [<xref ref-type="bibr" rid="B39">39</xref>], they use the chiral unitary model with the Weinberg&#x02013;Tomozawa interaction with dimensional regularization. The compositeness shown in Ref. [<xref ref-type="bibr" rid="B54">54</xref>] is calculated from the amplitude based on the chiral unitary approach with the leading-order chiral Lagrangian with a sharp cutoff. In Ref. [<xref ref-type="bibr" rid="B20">20</xref>], the scattering amplitude established with the coupled channel inverse amplitude method within one loop chiral perturbation theory in Ref. [<xref ref-type="bibr" rid="B55">55</xref>] is employed. In Ref. [<xref ref-type="bibr" rid="B21">21</xref>], the amplitude based on the unitarized U(3) chiral perturbation theory in Ref. [<xref ref-type="bibr" rid="B37">37</xref>] is used and the absolute value of <inline-formula><mml:math id="I995" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>K</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is interpreted as the probability. For <inline-formula><mml:math id="I996" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>980</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, the model calculations consistently show that the <inline-formula><mml:math id="I997" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>K</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> component in <inline-formula><mml:math id="I998" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>980</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is large. If this is the case, the results with the Flatt&#x000E9; parameters in <xref ref-type="table" rid="T5">Table 5</xref> should imply the same conclusion. In other words, at present, the Flatt&#x000E9; analysis of the heavy meson decay does not give a consistent structure of the <inline-formula><mml:math id="I999" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>980</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> meson with phase shift analysis. In the future, it is desired to perform an analysis that takes into account the phase shift of the meson&#x02013;meson scattering and the decay spectra of heavy mesons. For <inline-formula><mml:math id="I1000" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>980</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, we find only two model calculations, which consistently imply the <inline-formula><mml:math id="I1001" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>K</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> fraction is not essential for the structure. The nondominance of the <inline-formula><mml:math id="I1002" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>K</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> component in <inline-formula><mml:math id="I1003" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>980</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is consistent with our results in <xref ref-type="table" rid="T6">Table 6</xref>.</p>
<table-wrap id="T9" orientation="portrait" position="float"><label>Table 9.</label><caption><p>The results of the evaluation of the compositeness of <inline-formula><mml:math id="I1004" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>980</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> at the pole position.</p></caption>
<table frame="hsides" rules="groups">
<thead align="left">
<tr>
<th align="left">Ref.</th>
<th align="center">Amplitude</th>
<th align="center">Prescription</th>
<th align="center"><inline-formula><mml:math id="I1005" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>K</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula></th>
<th align="center">Other components</th>
</tr>
</thead>
<tbody align="left">
<tr>
<td align="left">[<xref ref-type="bibr" rid="B39">39</xref>]</td>
<td align="center">[<xref ref-type="bibr" rid="B56">56</xref>]</td>
<td align="center">complex <italic>X</italic></td>
<td align="center"><inline-formula><mml:math id="I1006" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>0.74</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>0.11</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td align="center"><inline-formula><mml:math id="I1007" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>0.26</mml:mn><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>0.11</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
</tr>
<tr>
<td align="left">[<xref ref-type="bibr" rid="B54">54</xref>]</td>
<td align="center">[<xref ref-type="bibr" rid="B54">54</xref>]</td>
<td align="center">complex <italic>X</italic></td>
<td align="center"><inline-formula><mml:math id="I1008" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>0.70</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>0.10</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td align="center"><inline-formula><mml:math id="I1009" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>0.30</mml:mn><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>0.10</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
</tr>
<tr>
<td align="left">[<xref ref-type="bibr" rid="B20">20</xref>]</td>
<td align="center">[<xref ref-type="bibr" rid="B55">55</xref>]</td>
<td align="center">complex <italic>X</italic></td>
<td align="center"><inline-formula><mml:math id="I1010" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>0.87</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>0.04</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td align="center"><inline-formula><mml:math id="I1011" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>0.13</mml:mn><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>0.04</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
</tr>
<tr>
<td align="left">[<xref ref-type="bibr" rid="B21">21</xref>]</td>
<td align="center">[<xref ref-type="bibr" rid="B37">37</xref>]</td>
<td align="center"><inline-formula><mml:math id="I1012" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td align="center">0.65</td>
<td align="center">0.35</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<table-wrap id="T10" orientation="portrait" position="float"><label>Table 10.</label><caption><p>The results of the model evaluation of the compositeness of <inline-formula><mml:math id="I1013" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>980</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> at the pole position.</p></caption>
<table frame="hsides" rules="groups">
<thead align="left">
<tr>
<th align="left">Ref.</th>
<th align="center">Amplitude</th>
<th align="center">Prescription</th>
<th align="center"><inline-formula><mml:math id="I1014" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>K</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula></th>
<th align="center">Other components</th>
</tr>
</thead>
<tbody align="left">
<tr>
<td align="left">[<xref ref-type="bibr" rid="B39">39</xref>]</td>
<td align="center">[<xref ref-type="bibr" rid="B56">56</xref>]</td>
<td align="center">complex <italic>X</italic></td>
<td align="center"><inline-formula><mml:math id="I1015" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>0.38</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>0.29</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td align="center"><inline-formula><mml:math id="I1016" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>0.62</mml:mn><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>0.29</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
</tr>
<tr>
<td align="left">[<xref ref-type="bibr" rid="B54">54</xref>]</td>
<td align="center">[<xref ref-type="bibr" rid="B54">54</xref>]</td>
<td align="center">complex <italic>X</italic></td>
<td align="center"><inline-formula><mml:math id="I1017" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>0.34</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>0.30</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td align="center"><inline-formula><mml:math id="I1018" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>0.66</mml:mn><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>0.30</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<p>In Ref. [<xref ref-type="bibr" rid="B15">15</xref>], the structure of these scalar mesons is also studied. There, the authors discuss the structure of unstable states based on Weinberg&#x00027;s argument of the field renormalization constant using the spectral density determined with the Flatt&#x000E9; parameters. The integrand quantity <inline-formula><mml:math id="I1019" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>W</mml:mi></mml:math></inline-formula> in the energy region <inline-formula><mml:math id="I1020" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo><mml:mn>50</mml:mn><mml:mtext>&#x02009;</mml:mtext><mml:mtext>MeV</mml:mtext></mml:mrow></mml:math></inline-formula> around the threshold is obtained as 0.24&#x02013;0.49 for <inline-formula><mml:math id="I1021" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>980</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and 0.14&#x02013;0.23 for <inline-formula><mml:math id="I1022" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>980</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. By regarding <inline-formula><mml:math id="I1023" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>&#960;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>arctan</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>&#x02248;</mml:mo><mml:mn>0.70</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> as the purely elementary state, they conclude that the probability of finding <inline-formula><mml:math id="I1024" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>980</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="I1025" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>980</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in a bare state are of the order of 20&#x00025; or less and about 25&#x00025; to 50&#x00025;, respectively. This means that the <inline-formula><mml:math id="I1026" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>K</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> compositeness is <inline-formula><mml:math id="I1027" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>K</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02273;</mml:mo><mml:mn>0.8</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> for <inline-formula><mml:math id="I1028" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>980</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and about 0.5&#x02013;0.75 for <inline-formula><mml:math id="I1029" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>980</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. Although this seems to contradict our result, the Flatt&#x000E9; parameters used in Ref. [<xref ref-type="bibr" rid="B15">15</xref>] are different from ours. In fact, if our method is applied to the corresponding parameters in Ref [<xref ref-type="bibr" rid="B15">15</xref>], the compositeness is evaluated as 0.6&#x02013;0.8 for <inline-formula><mml:math id="I1030" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>980</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and 0.2&#x02013;0.4 for <inline-formula><mml:math id="I1031" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>980</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. Considering the uncertainties in both analyses, such as <inline-formula><mml:math id="I1032" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>U</mml:mi></mml:math></inline-formula>, higher-order terms, the choice of the integral region of the spectral densities, and the normalization of <inline-formula><mml:math id="I1033" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>W</mml:mi></mml:math></inline-formula>, the semiquantitative conclusions are not so different. It will be interesting to apply their method with the new Flatt&#x000E9; parameters to study scalar mesons.</p>
</sec>
</sec>
<sec sec-type="conclusions" id="SEC7"><title>7. Conclusion</title>
<p>We have discussed the compositeness of unstable states around a two-body threshold in the framework of nonrelativistic effective field theory. The weak-binding relation is generalized to the unstable quasibound states, showing that the compositeness of the near-threshold unstable states is also determined from complex observables as long as the contribution from the decay mode can be neglected. The interpretation of the complex compositeness is discussed by carefully examining the condition of the probabilistic interpretation. We have suggested a reasonable prescription to interpret complex compositeness with the real-valued compositeness <inline-formula><mml:math id="I1034" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mover accent="true"><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> and the uncertainty of the interpretation <inline-formula><mml:math id="I1035" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>U</mml:mi></mml:math></inline-formula>. Using these new quantities, we construct a method to estimate errors that arise from the higher-order terms in the weak-binding relation.</p>
<p>We have presented another derivation of the weak-binding relation by separating the expansion in terms of <inline-formula><mml:math id="I1036" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>typ</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> from that of <inline-formula><mml:math id="I1037" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>eff</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. This derivation clarifies the relation between the higher-order terms in the two different expansions and evades the implicit assumption <inline-formula><mml:math id="I1038" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>eff</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02272;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>typ</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in the previous derivations. Then the weak-binding relation is improved by including the higher-order term of the effective range expansion. We have also generalized the relation to include the contribution of the CDD pole, which is accomplished by introducing the Pad&#x000E9; approximant for the inverse amplitude.</p>
<p>We study the validity of the estimation of the compositeness with the weak-binding relation using models in which the exact values can be calculated. We verify that the deviation of the estimation from the exact value is of the order of the neglected terms. We also see that the generalized relation including the CDD pole contribution gives a good estimation of the compositeness even for the near-threshold state with a nearby CDD pole. Furthermore, the method of error evaluation is examined by using solvable models with both the composite-dominant and elementary-dominant states. The results show that the exact values of the compositeness are included well within the estimated uncertainty bands, and the qualitative conclusion remains unchanged if the magnitude of the higher-order terms is small.</p>
<p>Finally we have applied the extended weak-binding relation for quasibound states to physical hadron resonances. From the threshold parameters by means of chiral SU(3) dynamics, it is concluded that <inline-formula><mml:math id="I1039" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>&#x0039B;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1405</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> has large fraction of the <inline-formula><mml:math id="I1040" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> composite component. It is also shown that the CDD pole contribution to <inline-formula><mml:math id="I1041" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>&#x0039B;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1405</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in the <inline-formula><mml:math id="I1042" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> channel is negligible by comparing the results from extended relations. With the Flatt&#x000E9; analyses of the <inline-formula><mml:math id="I1043" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>K</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> scattering, we discuss the structure of <inline-formula><mml:math id="I1044" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>980</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and conclude that it has only a small <inline-formula><mml:math id="I1045" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>K</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> fraction. These conclusions are in good agreement with other studies that evaluate the compositeness at the pole position. The determination of the structure of <inline-formula><mml:math id="I1046" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>980</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in the weak-binding relation is not conclusive because of the ambiguity of the Flatt&#x000E9; parameters. Comparison with the evaluation at the pole position also indicates the importance of the precise Flatt&#x000E9; parameters in the combined study with phase shift analysis.</p>
<p>We emphasize again that the weak-binding relations discussed in this paper connect the internal structure of near-threshold hadron resonances with observable quantities. Evaluation of the compositeness at the pole position, which is a commonly adopted approach in the literature, is only possible when a reliable theoretical amplitude is established with the help of a sufficient amount of experimental data, and the renormalization dependence of the compositeness is in principle unavoidable. In contrast, the weak-binding relation can be used with a few observables (eigenenergy, scattering length, and so on), and the renormalization dependence is suppressed thanks to the large length scale. The applicability is however limited to near-threshold states and the result is associated with the uncertainties by the higher-order terms. We thus consider that the two approaches are complementary, and both will help future investigation of the nature of hadron resonances.</p>
</sec>
</body>
<back>
<ack><title>Acknowledgements</title>
<p>The authors thank Eulogio Oset for a valuable discussion. This work is supported in part by JSPS KAKENHI Grant No. 24740152 and No. 16K17694 and by the Yukawa International Program for Quark-Hadron Sciences (YIPQS).</p>
</ack>
<sec><title>Funding</title>
<p>Open Access funding: SCOAP<sup>3</sup>.</p>
</sec>
<ref-list>
<title>References</title>
<ref id="B1"><label>[1]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Olive</surname><given-names>K. A.</given-names></string-name><etal/></person-group> <source>Chin. Phys. C</source> <volume>38</volume>, <fpage>090001</fpage> (<year>2014</year>). <comment>(<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://dx.doi.org/10.1088/1674-1137/38/9/090001">doi:10.1088/1674-1137/38/9/090001</ext-link>)</comment></mixed-citation></ref>
<ref id="B2"><label>[2]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Kaiser</surname><given-names>N.</given-names></string-name><string-name><surname>Siegel</surname><given-names>P. B.</given-names></string-name><string-name><surname>Weise</surname><given-names>W.</given-names></string-name></person-group> <source>Nucl. Phys. A</source> <volume>594</volume>, <fpage>325</fpage> (<year>1995</year>) [<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.arxiv.org/abs/nucl-th/9505043">arXiv:nucl-th/9505043</ext-link>] [<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.inspirehep.net/search?p=find+EPRINT+nucl-th/9505043">Search <sc>in</sc>SPIRE</ext-link>]. <comment>(<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://dx.doi.org/10.1016/0375-9474(95)00362-5">doi:10.1016/0375-9474(95)00362-5</ext-link>)</comment></mixed-citation></ref>
<ref id="B3"><label>[3]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Oset</surname><given-names>E.</given-names></string-name><string-name><surname>Ramos</surname><given-names>A.</given-names></string-name><string-name><surname>Bennhold</surname><given-names>C.</given-names></string-name></person-group> <source>Phys. Lett. B</source> <volume>527</volume>, <fpage>99</fpage> (<year>2002</year>); <volume>530</volume>, <fpage>260</fpage> (<year>2002</year>) [erratum] [<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.arxiv.org/abs/nucl-th/0109006">arXiv:nucl-th/0109006</ext-link>] [<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.inspirehep.net/search?p=find+EPRINT+nucl-th/0109006">Search <sc>in</sc>SPIRE</ext-link>]. <comment>(<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0370269301015234">http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0370269301015234</ext-link>)</comment></mixed-citation></ref>
<ref id="B4"><label>[4]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Oller</surname><given-names>J. A.</given-names></string-name><string-name><surname>Meissner</surname><given-names>U. G.</given-names></string-name></person-group> <source>Phys. Lett. B</source> <volume>500</volume>, <fpage>263</fpage> (<year>2001</year>) [<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.arxiv.org/abs/hep-ph/0011146">arXiv:hep-ph/0011146</ext-link>] [<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.inspirehep.net/search?p=find+EPRINT+hep-ph/0011146">Search <sc>in</sc>SPIRE</ext-link>]. <comment>(<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://dx.doi.org/10.1016/S0370-2693(01)00078-8">doi:10.1016/S0370-2693(01)00078-8</ext-link>)</comment></mixed-citation></ref>
<ref id="B5"><label>[5]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Hall</surname><given-names>J. M. M.</given-names></string-name><string-name><surname>Kamleh</surname><given-names>W.</given-names></string-name><string-name><surname>Leinweber</surname><given-names>D. B.</given-names></string-name><string-name><surname>Menadue</surname><given-names>B. J.</given-names></string-name><string-name><surname>Owen</surname><given-names>B. J.</given-names></string-name><string-name><surname>Thomas</surname><given-names>A. W.</given-names></string-name><string-name><surname>Young</surname><given-names>R. D.</given-names></string-name></person-group> <source>Phys. Rev. Lett.</source> <volume>114</volume>, <fpage>132002</fpage> (<year>2015</year>) [<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.arxiv.org/abs/1411.3402">arXiv:1411.3402</ext-link> [hep-lat]] [<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.inspirehep.net/search?p=find+EPRINT+1411.3402">Search <sc>in</sc>SPIRE</ext-link>]. <comment>(<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevLett.114.132002">doi:10.1103/PhysRevLett.114.132002</ext-link>)</comment></mixed-citation></ref>
<ref id="B6"><label>[6]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Miyahara</surname><given-names>K.</given-names></string-name><string-name><surname>Hyodo</surname><given-names>T.</given-names></string-name></person-group> <source>Phys. Rev. C</source> <volume>93</volume>, <fpage>015201</fpage> (<year>2016</year>) [<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.arxiv.org/abs/1506.05724">arXiv:1506.05724</ext-link> [nucl-th]] [<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.inspirehep.net/search?p=find+EPRINT+1506.05724">Search <sc>in</sc>SPIRE</ext-link>]. <comment>(<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevC.93.015201">doi:10.1103/PhysRevC.93.015201</ext-link>)</comment></mixed-citation></ref>
<ref id="B7"><label>[7]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Kamiya</surname><given-names>Y.</given-names></string-name><string-name><surname>Hyodo</surname><given-names>T.</given-names></string-name></person-group> <source>Phys. Rev. C</source> <volume>93</volume>, <fpage>035203</fpage> (<year>2016</year>) [<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.arxiv.org/abs/1509.00146">arXiv:1509.00146</ext-link> [hep-ph]] [<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.inspirehep.net/search?p=find+EPRINT+1509.00146">Search <sc>in</sc>SPIRE</ext-link>]. <comment>(<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevC.93.035203">doi:10.1103/PhysRevC.93.035203</ext-link>)</comment></mixed-citation></ref>
<ref id="B8"><label>[8]</label><mixed-citation publication-type="other"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Kamiya</surname><given-names>Y.</given-names></string-name><string-name><surname>Miyahara</surname><given-names>K.</given-names></string-name><string-name><surname>Ohnishi</surname><given-names>S.</given-names></string-name><string-name><surname>Ikeda</surname><given-names>Y.</given-names></string-name><string-name><surname>Hyodo</surname><given-names>T.</given-names></string-name><string-name><surname>Oset</surname><given-names>E.</given-names></string-name><string-name><surname>Weise</surname><given-names>W.</given-names></string-name></person-group> [<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.arxiv.org/abs/1602.08852">arXiv:1602.08852</ext-link> [hep-ph]] [<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.inspirehep.net/search?p=find+EPRINT+1602.08852">Search <sc>in</sc>SPIRE</ext-link>].</mixed-citation></ref>
<ref id="B9"><label>[9]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Swanson</surname><given-names>E. S.</given-names></string-name></person-group> <source>AIP Conf. Proc.</source> <volume>870</volume>, <fpage>349</fpage> (<year>2006</year>). <comment>(<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://aip.scitation.org/doi/abs/10.1063/1.2402651">http://aip.scitation.org/doi/abs/10.1063/1.2402651</ext-link>)</comment></mixed-citation></ref>
<ref id="B10"><label>[10]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Brambilla</surname><given-names>N.</given-names></string-name><etal/></person-group> <source>Eur. Phys. J. C</source> <volume>71</volume>, <fpage>1534</fpage> (<year>2011</year>) [<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.arxiv.org/abs/1010.5827">arXiv:1010.5827</ext-link> [hep-ph]] [<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.inspirehep.net/search?p=find+EPRINT+1010.5827">Search <sc>in</sc>SPIRE</ext-link>]. <comment>(<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://dx.doi.org/10.1140/epjc/s10052-010-1534-9">doi:10.1140/epjc/s10052-010-1534-9</ext-link>)</comment></mixed-citation></ref>
<ref id="B11"><label>[11]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Hosaka</surname><given-names>A.</given-names></string-name><string-name><surname>Iijima</surname><given-names>T.</given-names></string-name><string-name><surname>Miyabayashi</surname><given-names>K.</given-names></string-name><string-name><surname>Sakai</surname><given-names>Y.</given-names></string-name><string-name><surname>Yasui</surname><given-names>S.</given-names></string-name></person-group> <source>Prog. Theor. Exp. Phys.</source> <volume>2016</volume>, <fpage>062C01</fpage> (<year>2016</year>) [<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.arxiv.org/abs/1603.09229">arXiv:1603.09229</ext-link> [hep-ph]] [<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.inspirehep.net/search?p=find+EPRINT+1603.09229">Search <sc>in</sc>SPIRE</ext-link>]. <comment>(<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://dx.doi.org/10.1093/ptep/ptw045">doi:10.1093/ptep/ptw045</ext-link>)</comment></mixed-citation></ref>
<ref id="B12"><label>[12]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Hyodo</surname><given-names>T.</given-names></string-name><string-name><surname>Jido</surname><given-names>D.</given-names></string-name><string-name><surname>Hosaka</surname><given-names>A.</given-names></string-name></person-group> <source>Phys. Rev. C</source> <volume>78</volume>, <fpage>025203</fpage> (<year>2008</year>) [<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.arxiv.org/abs/0803.2550">arXiv:0803.2550</ext-link> [nucl-th]] [<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.inspirehep.net/search?p=find+EPRINT+0803.2550">Search <sc>in</sc>SPIRE</ext-link>]. <comment>(<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevC.78.025203">doi:10.1103/PhysRevC.78.025203</ext-link>)</comment></mixed-citation></ref>
<ref id="B13"><label>[13]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Hyodo</surname><given-names>T.</given-names></string-name></person-group> <source>Int. J. Mod. Phys. A</source> <volume>28</volume>, <fpage>1330045</fpage> (<year>2013</year>) [<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.arxiv.org/abs/1310.1176">arXiv:1310.1176</ext-link> [hep-ph]] [<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.inspirehep.net/search?p=find+EPRINT+1310.1176">Search <sc>in</sc>SPIRE</ext-link>]. <comment>(<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://dx.doi.org/10.1142/S0217751X13300457">doi:10.1142/S0217751X13300457</ext-link>)</comment></mixed-citation></ref>
<ref id="B14"><label>[14]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Weinberg</surname><given-names>S.</given-names></string-name></person-group> <source>Phys. Rev.</source> <volume>137</volume>, <fpage>B672</fpage> (<year>1965</year>). <comment>(<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.1103/PhysRev.137.B672">doi:10.1103/PhysRev.137.B672</ext-link>)</comment></mixed-citation></ref>
<ref id="B15"><label>[15]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Baru</surname><given-names>V.</given-names></string-name><string-name><surname>Haidenbauer</surname><given-names>J.</given-names></string-name><string-name><surname>Hanhart</surname><given-names>C.</given-names></string-name><string-name><surname>Kalashnikova</surname><given-names>Yu.</given-names></string-name><string-name><surname>Kudryavtsev</surname><given-names>A. E.</given-names></string-name></person-group> <source>Phys. Lett. B</source> <volume>586</volume>, <fpage>53</fpage> (<year>2004</year>) [<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.arxiv.org/abs/hep-ph/0308129">arXiv:hep-ph/0308129</ext-link>] [<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.inspirehep.net/search?p=find+EPRINT+hep-ph/0308129">Search <sc>in</sc>SPIRE</ext-link>]. <comment>(<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://dx.doi.org/10.1016/j.physletb.2004.01.088">doi:10.1016/j.physletb.2004.01.088</ext-link>)</comment></mixed-citation></ref>
<ref id="B16"><label>[16]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Hanhart</surname><given-names>C.</given-names></string-name><string-name><surname>Kalashnikova</surname><given-names>Yu. S.</given-names></string-name><string-name><surname>Nefediev</surname><given-names>A. V.</given-names></string-name></person-group> <source>Eur. Phys. J. A</source> <volume>47</volume>, <fpage>101</fpage> (<year>2011</year>) [<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.arxiv.org/abs/1106.1185">arXiv:1106.1185</ext-link> [hep-ph]] [<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.inspirehep.net/search?p=find+EPRINT+1106.1185">Search <sc>in</sc>SPIRE</ext-link>]. <comment>(<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://dx.doi.org/10.1140/epja/i2011-11101-9">doi:10.1140/epja/i2011-11101-9</ext-link>)</comment></mixed-citation></ref>
<ref id="B17"><label>[17]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Hyodo</surname><given-names>T.</given-names></string-name></person-group> <source>Phys. Rev. Lett.</source> <volume>111</volume>, <fpage>132002</fpage> (<year>2013</year>) [<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.arxiv.org/abs/1305.1999">arXiv:1305.1999</ext-link> [hep-ph]] [<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.inspirehep.net/search?p=find+EPRINT+1305.1999">Search <sc>in</sc>SPIRE</ext-link>]. <comment>(<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevLett.111.132002">doi:10.1103/PhysRevLett.111.132002</ext-link>)</comment></mixed-citation></ref>
<ref id="B18"><label>[18]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Hyodo</surname><given-names>T.</given-names></string-name><string-name><surname>Jido</surname><given-names>D.</given-names></string-name><string-name><surname>Hosaka</surname><given-names>A.</given-names></string-name></person-group> <source>Phys. Rev. C</source> <volume>85</volume>, <fpage>015201</fpage> (<year>2012</year>) [<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.arxiv.org/abs/1108.5524">arXiv:1108.5524</ext-link> [nucl-th]] [<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.inspirehep.net/search?p=find+EPRINT+1108.5524">Search <sc>in</sc>SPIRE</ext-link>]. <comment>(<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevC.85.015201">doi:10.1103/PhysRevC.85.015201</ext-link>)</comment></mixed-citation></ref>
<ref id="B19"><label>[19]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Aceti</surname><given-names>F.</given-names></string-name><string-name><surname>Oset</surname><given-names>E.</given-names></string-name></person-group> <source>Phys. Rev. D</source> <volume>86</volume>, <fpage>014012</fpage> (<year>2012</year>) [<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.arxiv.org/abs/1202.4607">arXiv:1202.4607</ext-link> [hep-ph]] [<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.inspirehep.net/search?p=find+EPRINT+1202.4607">Search <sc>in</sc>SPIRE</ext-link>]. <comment>(<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevD.86.014012">doi:10.1103/PhysRevD.86.014012</ext-link>)</comment></mixed-citation></ref>
<ref id="B20"><label>[20]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Sekihara</surname><given-names>T.</given-names></string-name><string-name><surname>Hyodo</surname><given-names>T.</given-names></string-name><string-name><surname>Jido</surname><given-names>D.</given-names></string-name></person-group> <source>Prog. Theor. Exp. Phys.</source> <volume>2015</volume>, <fpage>063D04</fpage> (<year>2015</year>) [<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.arxiv.org/abs/1411.2308">arXiv:1411.2308</ext-link> [hep-ph]] [<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.inspirehep.net/search?p=find+EPRINT+1411.2308">Search <sc>in</sc>SPIRE</ext-link>]. <comment>(<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://dx.doi.org/10.1093/ptep/ptv081">doi:10.1093/ptep/ptv081</ext-link>)</comment></mixed-citation></ref>
<ref id="B21"><label>[21]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Guo</surname><given-names>Z.-H.</given-names></string-name><string-name><surname>Oller</surname><given-names>J. A.</given-names></string-name></person-group> <source>Phys. Rev. D</source> <volume>93</volume>, <fpage>096001</fpage> (<year>2016</year>) [<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.arxiv.org/abs/1508.06400">arXiv:1508.06400</ext-link> [hep-ph]] [<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.inspirehep.net/search?p=find+EPRINT+1508.06400">Search <sc>in</sc>SPIRE</ext-link>]. <comment>(<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevD.93.096001">doi:10.1103/PhysRevD.93.096001</ext-link>)</comment></mixed-citation></ref>
<ref id="B22"><label>[22]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Castillejo</surname><given-names>L.</given-names></string-name><string-name><surname>Dalitz</surname><given-names>R. H.</given-names></string-name><string-name><surname>Dyson</surname><given-names>F. J.</given-names></string-name></person-group> <source>Phys. Rev.</source> <volume>101</volume>, <fpage>453</fpage> (<year>1956</year>). <comment>(<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://dx.doi.org/10.1103/PhysRev.101.453">doi:10.1103/PhysRev.101.453</ext-link>)</comment></mixed-citation></ref>
<ref id="B23"><label>[23]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Chew</surname><given-names>G. F.</given-names></string-name><string-name><surname>Frautschi</surname><given-names>S. C.</given-names></string-name></person-group> <source>Phys. Rev.</source> <volume>124</volume>, <fpage>264</fpage> (<year>1961</year>). <comment>(<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://dx.doi.org/10.1103/PhysRev.124.264">doi:10.1103/PhysRev.124.264</ext-link>)</comment></mixed-citation></ref>
<ref id="B24"><label>[24]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Baru</surname><given-names>V.</given-names></string-name><string-name><surname>Hanhart</surname><given-names>C.</given-names></string-name><string-name><surname>Kalashnikova</surname><given-names>Yu. S.</given-names></string-name><string-name><surname>Kudryavtsev</surname><given-names>A. E.</given-names></string-name><string-name><surname>Nefediev</surname><given-names>A. V.</given-names></string-name></person-group> <source>Eur. Phys. J. A</source> <volume>44</volume>, <fpage>93</fpage> (<year>2010</year>) [<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.arxiv.org/abs/1001.0369">arXiv:1001.0369</ext-link> [hep-ph]] [<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.inspirehep.net/search?p=find+EPRINT+1001.0369">Search <sc>in</sc>SPIRE</ext-link>]. <comment>(<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://dx.doi.org/10.1140/epja/i2010-10929-7">doi:10.1140/epja/i2010-10929-7</ext-link>)</comment></mixed-citation></ref>
<ref id="B25"><label>[25]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Guo</surname><given-names>Z.-H.</given-names></string-name><string-name><surname>Oller</surname><given-names>J. A.</given-names></string-name></person-group> <source>Phys. Rev. D</source> <volume>93</volume>, <fpage>054014</fpage> (<year>2016</year>) [<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.arxiv.org/abs/1601.00862">arXiv:1601.00862</ext-link> [hep-ph]] [<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.inspirehep.net/search?p=find+EPRINT+1601.00862">Search <sc>in</sc>SPIRE</ext-link>]. <comment>(<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevD.93.054014">doi:10.1103/PhysRevD.93.054014</ext-link>)</comment></mixed-citation></ref>
<ref id="B26"><label>[26]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Kaplan</surname><given-names>D. B.</given-names></string-name></person-group> <source>Nucl. Phys. B</source> <volume>494</volume>, <fpage>471</fpage> (<year>1997</year>) [<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.arxiv.org/abs/nucl-th/9610052">arXiv:nucl-th/9610052</ext-link>] [<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.inspirehep.net/search?p=find+EPRINT+nucl-th/9610052">Search <sc>in</sc>SPIRE</ext-link>]. <comment>(<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://dx.doi.org/10.1016/S0550-3213(97)00178-8">doi:10.1016/S0550-3213(97)00178-8</ext-link>)</comment></mixed-citation></ref>
<ref id="B27"><label>[27]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Braaten</surname><given-names>E.</given-names></string-name><string-name><surname>Kusunoki</surname><given-names>M.</given-names></string-name><string-name><surname>Zhang</surname><given-names>D.</given-names></string-name></person-group> <source>Ann. Phys.</source> <volume>323</volume>, <fpage>1770</fpage> (<year>2008</year>) [<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.arxiv.org/abs/0709.0499">arXiv:0709.0499</ext-link> [cond-mat.other]] [<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.inspirehep.net/search?p=find+EPRINT+0709.0499">Search <sc>in</sc>SPIRE</ext-link>]. <comment>(<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://dx.doi.org/10.1016/j.aop.2007.12.004">doi:10.1016/j.aop.2007.12.004</ext-link>)</comment></mixed-citation></ref>
<ref id="B28"><label>[28]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Berggren</surname><given-names>T.</given-names></string-name></person-group> <source>Nucl. Phys. A</source> <volume>109</volume>, <fpage>265</fpage> (<year>1968</year>). <comment>(<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://dx.doi.org/10.1016/0375-9474(68)90593-9">doi:10.1016/0375-9474(68)90593-9</ext-link>)</comment></mixed-citation></ref>
<ref id="B29"><label>[29]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Hokkyo</surname><given-names>N.</given-names></string-name></person-group> <source>Prog. Theor. Phys.</source> <volume>33</volume>, <fpage>1116</fpage> (<year>1965</year>). <comment>(<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://dx.doi.org/10.1143/PTP.33.1116">doi:10.1143/PTP.33.1116</ext-link>)</comment></mixed-citation></ref>
<ref id="B30"><label>[30]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Aceti</surname><given-names>F.</given-names></string-name><string-name><surname>Dai</surname><given-names>L. R.</given-names></string-name><string-name><surname>Geng</surname><given-names>L. S.</given-names></string-name><string-name><surname>Oset</surname><given-names>E.</given-names></string-name><string-name><surname>Zhang</surname><given-names>Y.</given-names></string-name></person-group> <source>EPJ Web Conf.</source> <volume>73</volume>, <fpage>04009</fpage> (<year>2014</year>). <comment>(<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://dx.doi.org/10.1051/epjconf/20147304009">doi:10.1051/epjconf/20147304009</ext-link>)</comment></mixed-citation></ref>
<ref id="B31"><label>[31]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Berggren</surname><given-names>T.</given-names></string-name></person-group> <source>Phys. Lett. B</source> <volume>33</volume>, <fpage>547</fpage> (<year>1970</year>). <comment>(<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://dx.doi.org/10.1016/0370-2693(70)90344-8">doi:10.1016/0370-2693(70)90344-8</ext-link>)</comment></mixed-citation></ref>
<ref id="B32"><label>[32]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Sekihara</surname><given-names>T.</given-names></string-name><string-name><surname>Arai</surname><given-names>T.</given-names></string-name><string-name><surname>Yamagata-Sekihara</surname><given-names>J.</given-names></string-name><string-name><surname>Yasui</surname><given-names>S.</given-names></string-name></person-group> <source>Phys. Rev. C</source> <volume>93</volume>, <fpage>035204</fpage> (<year>2016</year>) [<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.arxiv.org/abs/1511.01200">arXiv:1511.01200</ext-link> [hep-ph]] [<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.inspirehep.net/search?p=find+EPRINT+1511.01200">Search <sc>in</sc>SPIRE</ext-link>]. <comment>(<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevC.93.035204">doi:10.1103/PhysRevC.93.035204</ext-link>)</comment></mixed-citation></ref>
<ref id="B33"><label>[33]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Hyodo</surname><given-names>T.</given-names></string-name></person-group> <source>Phys. Rev. C</source> <volume>90</volume>, <fpage>055208</fpage> (<year>2014</year>) [<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.arxiv.org/abs/1407.2372">arXiv:1407.2372</ext-link> [hep-ph]] [<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.inspirehep.net/search?p=find+EPRINT+1407.2372">Search <sc>in</sc>SPIRE</ext-link>]. <comment>(<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevC.90.055208">doi:10.1103/PhysRevC.90.055208</ext-link>)</comment></mixed-citation></ref>
<ref id="B34"><label>[34]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Ikeda</surname><given-names>Y.</given-names></string-name><string-name><surname>Hyodo</surname><given-names>T.</given-names></string-name><string-name><surname>Weise</surname><given-names>W.</given-names></string-name></person-group> <source>Phys. Lett. B</source> <volume>706</volume>, <fpage>63</fpage> (<year>2011</year>) [<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.arxiv.org/abs/1109.3005">arXiv:1109.3005</ext-link> [nucl-th]] [<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.inspirehep.net/search?p=find+EPRINT+1109.3005">Search <sc>in</sc>SPIRE</ext-link>]. <comment>(<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://dx.doi.org/10.1016/j.physletb.2011.10.068">doi:10.1016/j.physletb.2011.10.068</ext-link>)</comment></mixed-citation></ref>
<ref id="B35"><label>[35]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Ikeda</surname><given-names>Y.</given-names></string-name><string-name><surname>Hyodo</surname><given-names>T.</given-names></string-name><string-name><surname>Weise</surname><given-names>W.</given-names></string-name></person-group> <source>Nucl. Phys. A</source> <volume>881</volume>, <fpage>98</fpage> (<year>2012</year>) [<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.arxiv.org/abs/1201.6549">arXiv:1201.6549</ext-link> [nucl-th]] [<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.inspirehep.net/search?p=find+EPRINT+1201.6549">Search <sc>in</sc>SPIRE</ext-link>]. <comment>(<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://dx.doi.org/10.1016/j.nuclphysa.2012.01.029">doi:10.1016/j.nuclphysa.2012.01.029</ext-link>)</comment></mixed-citation></ref>
<ref id="B36"><label>[36]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Mai</surname><given-names>M.</given-names></string-name><string-name><surname>Meissner</surname><given-names>U.-G.</given-names></string-name></person-group> <source>Nucl. Phys. A</source> <volume>900</volume>, <fpage>51</fpage> (<year>2013</year>) [<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.arxiv.org/abs/1202.2030">arXiv:1202.2030</ext-link> [nucl-th]] [<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.inspirehep.net/search?p=find+EPRINT+1202.2030">Search <sc>in</sc>SPIRE</ext-link>]. <comment>(<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://dx.doi.org/10.1016/j.nuclphysa.2013.01.032">doi:10.1016/j.nuclphysa.2013.01.032</ext-link>)</comment></mixed-citation></ref>
<ref id="B37"><label>[37]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Guo</surname><given-names>Z.-H.</given-names></string-name><string-name><surname>Oller</surname><given-names>J. A.</given-names></string-name></person-group> <source>Phys. Rev. C</source> <volume>87</volume>, <fpage>035202</fpage> (<year>2013</year>) [<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.arxiv.org/abs/1210.3485">arXiv:1210.3485</ext-link> [hep-ph]] [<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.inspirehep.net/search?p=find+EPRINT+1210.3485">Search <sc>in</sc>SPIRE</ext-link>]. <comment>(<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevC.87.035202">doi:10.1103/PhysRevC.87.035202</ext-link>)</comment></mixed-citation></ref>
<ref id="B38"><label>[38]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Mai</surname><given-names>M.</given-names></string-name><string-name><surname>Meissner</surname><given-names>U.-G.</given-names></string-name></person-group> <source>Eur. Phys. J. A</source> <volume>51</volume>, <fpage>30</fpage> (<year>2015</year>) [<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.arxiv.org/abs/1411.7884">arXiv:1411.7884</ext-link> [hep-ph]] [<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.inspirehep.net/search?p=find+EPRINT+1411.7884">Search <sc>in</sc>SPIRE</ext-link>]. <comment>(<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://dx.doi.org/10.1140/epja/i2015-15030-3">doi:10.1140/epja/i2015-15030-3</ext-link>)</comment></mixed-citation></ref>
<ref id="B39"><label>[39]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Sekihara</surname><given-names>T.</given-names></string-name><string-name><surname>Hyodo</surname><given-names>T.</given-names></string-name></person-group> <source>Phys. Rev. C</source> <volume>87</volume>, <fpage>045202</fpage> (<year>2013</year>) [<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.arxiv.org/abs/1209.0577">arXiv:1209.0577</ext-link> [nucl-th]] [<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.inspirehep.net/search?p=find+EPRINT+1209.0577">Search <sc>in</sc>SPIRE</ext-link>]. <comment>(<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevC.87.045202">doi:10.1103/PhysRevC.87.045202</ext-link>)</comment></mixed-citation></ref>
<ref id="B40"><label>[40]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Garcia-Recio</surname><given-names>C.</given-names></string-name><string-name><surname>Hidalgo-Duque</surname><given-names>C.</given-names></string-name><string-name><surname>Nieves</surname><given-names>J.</given-names></string-name><string-name><surname>Salcedo</surname><given-names>L. L.</given-names></string-name><string-name><surname>Tolos</surname><given-names>L.</given-names></string-name></person-group> <source>Phys. Rev. D</source> <volume>92</volume>, <fpage>034011</fpage> (<year>2015</year>) [<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.arxiv.org/abs/1506.04235">arXiv:1506.04235</ext-link> [hep-ph]] [<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.inspirehep.net/search?p=find+EPRINT+1506.04235">Search <sc>in</sc>SPIRE</ext-link>]. <comment>(<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevD.92.034011">doi:10.1103/PhysRevD.92.034011</ext-link>)</comment></mixed-citation></ref>
<ref id="B41"><label>[41]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Garcia-Recio</surname><given-names>C.</given-names></string-name><string-name><surname>Nieves</surname><given-names>J.</given-names></string-name><string-name><surname>Salcedo</surname><given-names>L. L.</given-names></string-name></person-group> <source>Phys. Rev. D</source> <volume>74</volume>, <fpage>034025</fpage> (<year>2006</year>) [<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.arxiv.org/abs/hep-ph/0505233">arXiv:hep-ph/0505233</ext-link>] [<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.inspirehep.net/search?p=find+EPRINT+hep-ph/0505233">Search <sc>in</sc>SPIRE</ext-link>]. <comment>(<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevD.74.034025">doi:10.1103/PhysRevD.74.034025</ext-link>)</comment></mixed-citation></ref>
<ref id="B42"><label>[42]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Aaltonen</surname><given-names>T.</given-names></string-name><etal/></person-group> <article-title>[CDF Collaboration]</article-title>, <source>Phys. Rev. D</source> <volume>84</volume>, <fpage>052012</fpage> (<year>2011</year>) [<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.arxiv.org/abs/1106.3682">arXiv:1106.3682</ext-link> [hep-ex]] [<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.inspirehep.net/search?p=find+EPRINT+1106.3682">Search <sc>in</sc>SPIRE</ext-link>]. <comment>(<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevD.84.052012">doi:10.1103/PhysRevD.84.052012</ext-link>)</comment></mixed-citation></ref>
<ref id="B43"><label>[43]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Ambrosino</surname><given-names>F.</given-names></string-name><etal/></person-group> <article-title>[CLOE Collaboration]</article-title>, <source>Phys. Lett. B</source> <volume>634</volume>, <fpage>148</fpage> (<year>2006</year>) [<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.arxiv.org/abs/hep-ex/0511031">arXiv:hep-ex/0511031</ext-link>] [<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.inspirehep.net/search?p=find+EPRINT+hep-ex/0511031">Search <sc>in</sc>SPIRE</ext-link>]. <comment>(<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://dx.doi.org/10.1016/j.physletb.2006.01.016">doi:10.1016/j.physletb.2006.01.016</ext-link>)</comment></mixed-citation></ref>
<ref id="B44"><label>[44]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Garmash</surname><given-names>A.</given-names></string-name><etal/></person-group> <article-title>[Belle Collaboration]</article-title>, <source>Phys. Rev. Lett.</source>, <volume>96</volume>, <fpage>251803</fpage> (<year>2006</year>) [<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.arxiv.org/abs/hep-ex/0512066">arXiv:hep-ex/0512066</ext-link>] [<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.inspirehep.net/search?p=find+EPRINT+hep-ex/0512066">Search <sc>in</sc>SPIRE</ext-link>]. <comment>(<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevLett.96.251803">doi:10.1103/PhysRevLett.96.251803</ext-link>)</comment></mixed-citation></ref>
<ref id="B45"><label>[45]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Ablikim</surname><given-names>M.</given-names></string-name><etal/></person-group> <article-title>[BES Collaboration]</article-title>, <source>Phys. Lett. B</source> <volume>607</volume>, <fpage>243</fpage> (<year>2005</year>) [<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.arxiv.org/abs/hep-ex/0411001">arXiv:hep-ex/0411001</ext-link>] [<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.inspirehep.net/search?p=find+EPRINT+hep-ex/0411001">Search <sc>in</sc>SPIRE</ext-link>]. <comment>(<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://dx.doi.org/10.1016/j.physletb.2004.12.041">doi:10.1016/j.physletb.2004.12.041</ext-link>)</comment></mixed-citation></ref>
<ref id="B46"><label>[46]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Link</surname><given-names>J. M.</given-names></string-name><etal/></person-group> <article-title>[FOCUS Collaboration]</article-title>, <source>Phys. Lett. B</source> <volume>610</volume>, <fpage>225</fpage> (<year>2005</year>) [<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.arxiv.org/abs/hep-ex/0411031">arXiv:hep-ex/0411031</ext-link>] [<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.inspirehep.net/search?p=find+EPRINT+hep-ex/0411031">Search <sc>in</sc>SPIRE</ext-link>]. <comment>(<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://dx.doi.org/10.1016/j.physletb.2005.02.005">doi:10.1016/j.physletb.2005.02.005</ext-link>)</comment></mixed-citation></ref>
<ref id="B47"><label>[47]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Achasov</surname><given-names>M. N.</given-names></string-name><etal/></person-group> <source>Phys. Lett. B</source> <volume>485</volume>, <fpage>349</fpage> (<year>2000</year>) [<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.arxiv.org/abs/hep-ex/0005017">arXiv:hep-ex/0005017</ext-link>] [<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.inspirehep.net/search?p=find+EPRINT+hep-ex/0005017">Search <sc>in</sc>SPIRE</ext-link>]. <comment>(<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://dx.doi.org/10.1016/S0370-2693(00)00705-X">doi:10.1016/S0370-2693(00)00705-X</ext-link>)</comment></mixed-citation></ref>
<ref id="B48"><label>[48]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Adams</surname><given-names>G. S.</given-names></string-name><etal/></person-group> <article-title>[CLEO Collaboration]</article-title>, <source>Phys. Rev. D</source> <volume>84</volume>, <fpage>112009</fpage> (<year>2011</year>) [<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.arxiv.org/abs/1109.5843">arXiv:1109.5843</ext-link> [hep-ex]] [<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.inspirehep.net/search?p=find+EPRINT+1109.5843">Search <sc>in</sc>SPIRE</ext-link>]. <comment>(<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevD.84.112009">doi:10.1103/PhysRevD.84.112009</ext-link>)</comment></mixed-citation></ref>
<ref id="B49"><label>[49]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Ambrosino</surname><given-names>F.</given-names></string-name><etal/></person-group> <article-title>[CLOE Collaboration]</article-title>, <source>Phys. Lett. B</source> <volume>681</volume>, <fpage>5</fpage> (<year>2009</year>) [<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.arxiv.org/abs/0904.2539">arXiv:0904.2539</ext-link> [hep-ex]] [<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.inspirehep.net/search?p=find+EPRINT+0904.2539">Search <sc>in</sc>SPIRE</ext-link>]. <comment>(<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://dx.doi.org/10.1016/j.physletb.2009.09.022">doi:10.1016/j.physletb.2009.09.022</ext-link>)</comment></mixed-citation></ref>
<ref id="B50"><label>[50]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Bugg</surname><given-names>D. V.</given-names></string-name></person-group> <source>Phys. Rev. D</source> <volume>78</volume>, <fpage>074023</fpage> (<year>2008</year>) [<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.arxiv.org/abs/0808.2706">arXiv:0808.2706</ext-link> [hep-ex]] [<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.inspirehep.net/search?p=find+EPRINT+0808.2706">Search <sc>in</sc>SPIRE</ext-link>]. <comment>(<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevD.78.074023">doi:10.1103/PhysRevD.78.074023</ext-link>)</comment></mixed-citation></ref>
<ref id="B51"><label>[51]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Achasov</surname><given-names>M. N.</given-names></string-name><etal/></person-group> <source>Phys. Lett. B</source> <volume>479</volume>, <fpage>53</fpage> (<year>2000</year>) [<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.arxiv.org/abs/hep-ex/0003031">arXiv:hep-ex/0003031</ext-link>] [<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.inspirehep.net/search?p=find+EPRINT+hep-ex/0003031">Search <sc>in</sc>SPIRE</ext-link>]. <comment>(<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://dx.doi.org/10.1016/S0370-2693(00)00334-8">doi:10.1016/S0370-2693(00)00334-8</ext-link>)</comment></mixed-citation></ref>
<ref id="B52"><label>[52]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Teige</surname><given-names>S.</given-names></string-name><etal/></person-group> <source>Phys. Rev. D</source> <volume>59</volume>, <fpage>012001</fpage> (<year>1999</year>) [<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.arxiv.org/abs/hep-ex/9608017">arXiv:hep-ex/9608017</ext-link>] [<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.inspirehep.net/search?p=find+EPRINT+hep-ex/9608017">Search <sc>in</sc>SPIRE</ext-link>]. <comment>(<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevD.59.012001">doi:10.1103/PhysRevD.59.012001</ext-link>)</comment></mixed-citation></ref>
<ref id="B53"><label>[53]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Flatt&#x000E9;</surname><given-names>S. M.</given-names></string-name></person-group> <source>Phys. Lett. B</source> <volume>63</volume>, <fpage>224</fpage> (<year>1976</year>). <comment>(<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://dx.doi.org/10.1016/0370-2693(76)90654-7">doi:10.1016/0370-2693(76)90654-7</ext-link>)</comment></mixed-citation></ref>
<ref id="B54"><label>[54]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Sekihara</surname><given-names>T.</given-names></string-name><string-name><surname>Kumano</surname><given-names>S.</given-names></string-name></person-group> <source>Phys. Rev. D</source> <volume>92</volume>, <fpage>034010</fpage> (<year>2015</year>), [<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.arxiv.org/abs/1409.2213">arXiv:1409.2213</ext-link> [hep-ph]] [<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.inspirehep.net/search?p=find+EPRINT+1409.2213">Search <sc>in</sc>SPIRE</ext-link>]. <comment>(<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevD.92.034010">doi:10.1103/PhysRevD.92.034010</ext-link>)</comment></mixed-citation></ref>
<ref id="B55"><label>[55]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Gomez Nicola</surname><given-names>A.</given-names></string-name><string-name><surname>Pelaez</surname><given-names>J. R.</given-names></string-name></person-group> <source>Phys. Rev. D</source> <volume>65</volume>, <fpage>054009</fpage> (<year>2002</year>), [<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.arxiv.org/abs/hep-ph/0109056">arXiv:hep-ph/0109056</ext-link>] [<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.inspirehep.net/search?p=find+EPRINT+hep-ph/0109056">Search <sc>in</sc>SPIRE</ext-link>]. <comment>(<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.1103/PhysRevD.65.054009">doi:10.1103/PhysRevD.65.054009</ext-link>)</comment></mixed-citation></ref>
<ref id="B56"><label>[56]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Oller</surname><given-names>J. A.</given-names></string-name><string-name><surname>Oset</surname><given-names>E.</given-names></string-name><string-name><surname>Pelaez</surname><given-names>J. R.</given-names></string-name></person-group> <source>Phys. Rev. D</source> <volume>59</volume>, <fpage>074001</fpage> (<year>1999</year>); <volume>75</volume>, <fpage>099903</fpage> (<year>2007</year>) [erratum] [<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.arxiv.org/abs/hep-ph/9804209">arXiv:hep-ph/9804209</ext-link>] [<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.inspirehep.net/search?p=find+EPRINT+hep-ph/9804209">Search <sc>in</sc>SPIRE</ext-link>]. <comment>(<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevD.59.074001">doi:10.1103/PhysRevD.59.074001</ext-link> <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevD.75.099903">doi:10.1103/PhysRevD.75.099903</ext-link>)</comment></mixed-citation></ref>
</ref-list>
<fn-group>
<fn id="FN1"><p><sup>1</sup> It is a basic assumption in EFT that there is no accidental fine tuning that causes an order difference in the parameters.</p></fn>
<fn id="FN2"><p><sup>2</sup> In Ref. [<xref ref-type="bibr" rid="B21">21</xref>], it is argued that <inline-formula><mml:math id="I1047" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> holds if the Laurent series around the resonance pole converges in a region of the real axis. As we will show below, the difference between <inline-formula><mml:math id="I1048" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="I1049" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mover accent="true"><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> we propose becomes small in the narrow width limit, and we have the condition <inline-formula><mml:math id="I1050" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> by definition. This is in accordance with Ref. [<xref ref-type="bibr" rid="B21">21</xref>] because the convergence of the Laurent series can be justified in the narrow width limit.</p></fn>
<fn id="FN3"><p><sup>3</sup> In Ref. [<xref ref-type="bibr" rid="B31">31</xref>], the probability of an uncertain identification of the state <inline-formula><mml:math id="I1051" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is defined with complex overlap of the wave function <inline-formula><mml:math id="I1052" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. We define <inline-formula><mml:math id="I1053" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>U</mml:mi></mml:math></inline-formula> motivated by this prescription.</p></fn>
<fn id="FN4"><p><sup>4</sup> A nice feature of the definition in Ref. [<xref ref-type="bibr" rid="B32">32</xref>] is that it is generalizable to a system with multiple scattering channels. We note, however, that the only quantity we can model-independently determine is the compositeness of the nearest channel to the pole. Thus the present formulation is sufficient to interpret the model-independently determined compositeness.</p></fn>
<fn id="FN5"><p><sup>5</sup> With this inequality, we can also show that the difference between <inline-formula><mml:math id="I1054" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mover accent="true"><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> and that in Ref. [<xref ref-type="bibr" rid="B32">32</xref>] is smaller than <inline-formula><mml:math id="I1055" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p></fn>
<fn id="FN6"><p><sup>6</sup> We note that <inline-formula><mml:math id="I1056" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mtext>u/l</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is not always given by <inline-formula><mml:math id="I1057" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#958;</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> with the inequality (<xref ref-type="disp-formula" rid="ptw188-M86">86</xref>) being saturated. For instance, if <inline-formula><mml:math id="I1058" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>typ</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:msup><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="I1059" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover><mml:mtext>l</mml:mtext></mml:msub><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is given by <inline-formula><mml:math id="I1060" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#958;</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, whose magnitude is smaller than <inline-formula><mml:math id="I1061" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>typ</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:msup><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p></fn>
<fn id="FN7"><p><sup>7</sup> We do not consider the compositeness of the state associated with the lower-energy pole, because the weak-binding relation is derived for the closest pole to the threshold.</p></fn>
<fn id="FN8"><p><sup>8</sup> We thank Jose Antonio Oller and Maxim Mai for correspondences.</p></fn>
<fn id="FN9"><p><sup>9</sup> We do not use the <inline-formula><mml:math id="I1062" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:math></inline-formula> exchange to estimate the interaction range because the <inline-formula><mml:math id="I1063" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:math></inline-formula> meson has the broad width [<xref ref-type="bibr" rid="B1">1</xref>].</p></fn>
<fn id="FN10"><p><sup>10</sup> In the coupled-channel scattering, each component can have a CDD pole individually. This is in contrast to the pole of the amplitude representing the eigenstate, which is determined by <inline-formula><mml:math id="I1064" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>det</mml:mi><mml:msup><mml:mi mathvariant="script" class="calligraphy">F</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and the divergence appears in all the components of <inline-formula><mml:math id="I1065" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="script" class="calligraphy">F</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p></fn>
<fn id="FN11"><p><sup>11</sup> Here we do not use the most recent analysis of <inline-formula><mml:math id="I1066" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>980</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in Ref. [<xref ref-type="bibr" rid="B48">48</xref>] because the magnitude of the eigenenergy is not small (<inline-formula><mml:math id="I1067" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>31</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>70</mml:mn><mml:mtext>MeV</mml:mtext></mml:mrow></mml:math></inline-formula>). In this case, the weak-binding relation suffers from a substantial contribution from the higher-order terms (<inline-formula><mml:math id="I1068" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>typ</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo>&#x0223C;</mml:mo><mml:mn>0.25</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="I1069" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:msup><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup><mml:mo>&#x0223C;</mml:mo><mml:mn>0.13</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>)</p></fn>
<fn id="FN12"><p><sup>12</sup> As a reference, using the analysis of Ref. [<xref ref-type="bibr" rid="B48">48</xref>], where the eigenenergy is <inline-formula><mml:math id="I1070" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mn>31</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>70</mml:mn><mml:mtext>&#x02009;</mml:mtext><mml:mtext>MeV</mml:mtext></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and the scattering amplitude is <inline-formula><mml:math id="I1071" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x0003D;</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>0.03</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>0.53</mml:mn><mml:mtext>&#x02009;</mml:mtext><mml:mtext>fm</mml:mtext></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, the values of <inline-formula><mml:math id="I1072" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>K</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="I1073" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>K</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, and <inline-formula><mml:math id="I1074" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>U</mml:mi></mml:math></inline-formula> are calculated as <inline-formula><mml:math id="I1075" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>0.2</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>0.2</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="I1076" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>0.3</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, and <inline-formula><mml:math id="I1077" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>0.1</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, respectively.</p></fn>
</fn-group>
</back>
</article>
