三味 QCD 中的禁闭与 Z_3 对称性

我们使用 Polyakov-loop 扩展的 Nambu--Jona-Lasinio (PNJL) 模型研究了具有虚同位旋化学势 $(\mu_u,\mu_d,\mu_s)=(i\theta T,-i\theta T,0)$ 的三味 QCD 中的禁闭机制，其中 $T$ 为温度。对于三简并味，系统在 $\theta=2\pi/3$ 处具有 $\mathbb{Z}_{3}$ 对称性，因此在低温下 Polyakov loop $\Phi$ 在该处消失。对于 2+1 味，对称性在任何 $\theta$ 处均不被保持，但在低温下 $\Phi$ 在 $\theta=\theta_{\rm conf} < 2\pi/3$ 处变为零。即使系统不严格具有 $\mathbb{Z}_{3}$ 对称性，由 $\Phi=0$ 定义的禁闭相依然得以实现。在 $\theta$-$T$ 平面上，存在退禁闭转变的临界终点。零化学势下的退禁闭渡越是 $\theta=\theta_{\rm conf}$ 处一阶退禁闭转变的残余。研究了夸克数极化率的非对角元 $\chi_{us}$ 与退禁闭转变之间的关系。由于模拟在任何 $\theta$ 下均不受符号问题困扰，当前结果可以直接通过格点 QCD 模拟进行检验。