인스탄톤 모형을 이용한 $N_f=2$ 양자색소역학 위상구조 연구 (Studies on Nf = 2 QCD Phase Structure via the Instanton Model)

서지정보

· 발행기관 : 한국물리학회
· 수록지 정보 : 새물리 / 67권 / 3호 / 356 ~ 371페이지
· 저자명 : 남승일

초록

본 연구에서는 인스탄톤 진공을 이용한 유효 모형인 액체-인스탄톤 모형 (liquid-instanton model, LIM)을 이용하여 $N_f=2$ 에서의 양자색소역학적 위상구조를 온도($T$)와 쿼크 화학 포텐셜($\mu$)의 함수로서 연구하고자 한다. 이를 위해 쿼크의 전류 질량(current-quark mass, $m$)이 0인 경우와 유한한 경우 $m_q$ = 5 MeV를 고려한다. 인스탄톤의 평균 크기($\bar{\rho}$), 인스탄톤간 평균 거리($\bar{R}$) 등의 모형 매개변수들은 자명한 홀로노미의 칼로론해(trivial-caloron solution)를 이용하여 계산되었다. 수치계산으로부터 쿼크 전류 질량에 의한 정확한 상전이(phase transition) 패턴이 확인되었으며, 상전이의 변화가 일어나는 임계 종말점(critical-end point, CEP)은 쿼크 전류 질량 $m$ = (0,5) MeV에 대해 각각 (187,92) MeV과 (232,72) MeV로 주어진다. 또한 본 이론 계산 결과를 다른 유효 모형인 남부-요나-라시니오(Nambu-Jona-Lasinio, NJL)모형의 결과와 비교하였다.

영어초록

In this work, we investigate the phase diagram of quantum chromodynamics (QCD) for $N_f=2$ as a function of the temperature and the density by employing the liquid-instanton model. For this purpose, we take into account two cases, one with zero and one with finite current-quark masses. The instanton parameters, such as the average (anti)instanton size $\bar{\rho}$ and the inter-(anti)instanton distance $\bar{R}$, are given as functions of the temperature $T$ via the trivial-holonomy caloron solution. From the numerical calculations, we confirm that the phase-transition patterns follow the appropriate universal class, $i.e.$, the second-order phase transition for the massless quarks and the crossover for the finite-mass quarks. The critical-end point (CEP) are found to be (187,92) MeV and (232,72) MeV for the massless and the finite-mass quarks. Our results are compared with other theoretical results from the Nambu—Jona-Lasinio model (NJL).

참고자료

· 없음