비섭동 영역에서의 제트-담금질 매개변수 $\hat{q}$ (Jet-Quenching Parameter $\hat{q}$ in the Nonperturbative Region)

서지정보

· 발행기관 : 한국물리학회
· 수록지 정보 : 새물리 / 66권 / 6호 / 673 ~ 678페이지
· 저자명 : 남승일

초록

본 연구는 유한온도 쿼크-글루온 플라즈마에서 중요한 역할을 하는 비섭동 영역에서의 제트-담금질 매개변수($\hat{q}$)를 $N_c=3$의 경우에 대하여, 광원추상의 윌슨 루프를 이용하여 연구하였다. 무거운 쿼크간 광원추상에서 거리가 $L$ 일때, 유효 포텐셜이 $V_{\bar{Q}Q}=\sigma L+C-A/L$로 주어지는 것을 고려하면, $\hat{q}\approx8V_{\bar{Q}Q}/L^2$이 됨을 보인다. $L$과 다른 모형 변수들의 온도 의존성은 자명한 홀로노미(trivial-holonomy)를 가진 칼로론(caloron)과 격자 QCD로부터 결정되어진다. $a$ and $\bar{\rho}_T$를 각각 격자 QCD 간격과 온도에 의존하는 평균적인 인스탄톤의 크기라 하고, 차원 분석을 통해 $L\approx{a}\approx\bar{\rho}_T$를 가정하면, $T=(0\sim0.6)$에서 $\hat{q}=(5\sim25)\,\mathrm{GeV/fm}$로 주어진다. 이 값 은 AdS/CFT 및 실험 분석에서의 다른 추정과 잘 일치한다. 수치결과의 분석을 통해, 포텐셜 $V_{\bar{Q}Q}$중 쿨롱 및 상수 부분의 기여가 가장 중요함을 알 수 있었다. 또한 $T\gtrsim0.4$ GeV의 영역에서 비율 $T^3/\hat{q}$는 약 $4.45\times10^{-2}$에 근접하며, 이는 $\hat{q}$ 가 높은 온도에서 $T^3$의 형태로 거동함을 보여준다.

영어초록

We investigate the jet-quenching parameter $\hat{q}$ for the quark-gluon plasma (QGP) for $N_c=3$, defined nonperturbatively with the Wilson loop in the light-cone (LC) coordinate, at finite temperature $(T)$. Considering the effective static (heavy) quark-antiquark potential $V_{\bar{Q}Q}=\sigma L+C-A/L$, where $L$ indicates the LC transverse separation between the quarks, we obtain $\hat{q}\approx8V_{\bar{Q}Q}/L^2$. The $T$ dependences for $L$ and other relevant parameters are extracted from the $T$-dependent instanton (trivial-holonomy caloron) length parameters and the lattice quantum chromodynamics (QCD) data. By choosing $L\approx{a}\approx\bar{\rho}_T$, in which $a$ and $\bar{\rho}_T$ denote the lattice spacing and the $T$-dependent average (anti)instanton size, respectively, we find numerically that $\hat{q}=(5\sim25)\,\mathrm{GeV/fm}$ for $T= 0\sim 0.6$ GeV, these values are consistent with other estimates from AdS/CFT and experimental analyses. $\hat{q}$ is produced almost completely by the Coulomb and constant potentials of $V_{\bar{Q}Q}$. We also observe that the ratio $T^3/\hat{q}$ saturates at $\sim4.45\times10^{-2}$ for $T ≳ 0.4$ GeV, indicating a strongly-coupled QGP, and that $\hat{q}$ is proportional to $T^3$ for high $T$.

참고자료

· 없음