基于Nambu–Jona-Lasinio模型的驻波解有限体积效应

本文中，我们使用带固有时间正则化的两味Nambu-Jona-Lasinio (NJL) 模型来研究QCD手征相变的有限体积效应。在尺寸为有限值 $L$ 的立方体体积内，我们选取驻波条件（SWC）作为夸克场的真实物理空间边界条件，并将我们的结果与常用的（反）周期边界条件（APBC或PBC）进行比较。发现使用SWC的结果与APBC或PBC的结果明显不同。尽管三种边界条件在无限体积极限下给出相同的手征交叉相变曲线，但使用SWC的极限尺寸 $L_0$（当 $L\geq L_{0}$ 时，手征夸克凝聚 $-\left\langle { \bar \psi \psi} \right\rangle_L$ 与 $L=\infty$ 时不可区分）为 $L_0\approx 500$ fm，远大于使用APBC或PBC所得结果。更重要的是，$L_0\approx 500$ fm也远大于相对论重离子碰撞产生的夸克-胶子等离子体的典型尺寸。这意味着有限体积效应在相对论重离子碰撞中起着非常重要的作用。此外，我们还发现当 $L\leq 2$ fm时，即使在零温下手征对称性也被有效恢复。进一步，为定量反映有限体积效应对QCD手征相变的影响，我们引入一个新的真空磁化率 $\chi_{1/L}(T)=-\frac{\partial \left\langle { \bar \psi \psi} \right\rangle}{\partial (1/L)}$。借助这一新真空磁化率，非常有趣地发现对于SWC有 $\chi_{1/L}(T=0)=\chi_{1/L}(T=1/L)$。