非零重子化学势下强磁场中QCD状态方程的前沿阶结果

我们给出了在强磁场和非零重子化学势下，状态方程的前沿阶泰勒展开系数的连续极限估计的(2+1)味格点QCD结果。模拟采用具有物理π介子质量的高度改进的交错夸克作用量，在时间维度为 $N_\tau = 8,\,12$ 的格点上进行，覆盖了 $145 \lesssim T \lesssim 165~\mathrm{MeV}$ 的温度范围和 $eB \lesssim 0.8~\mathrm{GeV}^2$ 的磁场强度范围，并施加了奇异数中性条件，基线结果取电荷与重子数之比 $r = 0.4$。我们确定了 $q_1$ 和 $s_1$（电荷与奇异数化学势比）、压强系数 $P_2$、重子数密度系数 $N_1^{\rm B}$，以及类能量系数 $\Theta_2$（迹反常）、$\epsilon_2$（能量密度）和 $\sigma_2$（熵密度）随 $T$--$eB$ 的变化关系。磁场诱导了 $q_1$ 和 $P_2$ 的温度带交叉，并在类能量系数中产生了非单调结构，其中 $\Theta_2$ 在强场下可能在较高 $T$ 处消失或变为负值，表明压强项对能量贡献的主导地位。我们还考察了 $r$ 依赖性，发现 $r=0$（电荷中性物质）尽管 $|q_1|$ 更大，但 $P_2$ 的磁场增强效应最为微弱，这为中子星类似条件提供了一个有用的参考。与强子共振气体模型的比较显示，在低温和弱磁场下定性一致，而在过渡区附近和强磁场下存在明显偏差。这些结果为约束有限重子密度下强磁场中QCD物质的模型和有效理论提供了有用的输入。