有限温度下阿贝尔规范理论中的手征荷动力学

我们研究有限温度下阿贝尔规范理论中的费米子数不守恒（或手征性破缺）。我们考虑费米子电荷的化学势 $\mu$ 的存在，并通过实时经典格点模拟监测其演化。该方法考虑了通常有效磁流体力学（MHD）处理中未包含的短尺度涨落。我们观察到化学势的自相似衰减，伴随规范场中的逆级联过程，导致长程螺旋磁场的产生。我们还研究了在外磁场 $B$ 存在下的手征荷动力学，并提取其衰减率 $\Gamma_5 \equiv -{d\log \mu\over dt}$。由此我们对规范耦合和磁场依赖的手征率给出了新的确定，其最佳拟合标度形式为 $\Gamma_5 \propto e^{11/2}B^2$。我们从数值上确认了先前研究中得到的 $\Gamma_5$ 与 Chern-Simons 扩散率 $\Gamma_{\rm diff}$ 之间的涨落-耗散关系。值得注意的是，即使我们处于 MHD 有效性范围之外，所观察到的动力学在定性上与 MHD 预言一致。然而手征/扩散率的大小比 MHD 预期大约 $\sim 10$ 倍，表明我们实际上在探索一种考虑短尺度涨落的不同 regime。这一差异要求重新审视有限温度阿贝尔规范理论中费米子数与手征性不守恒的含义，尽管在格点模拟纳入硬热圈（HTL）之前尚不能得出确定结论。