重稠密格子 QCD 的相位结构与三状态 Potts 模

QCD 在粒子密度和动力学夸克质量的影响下，决定了其有限温度相变的性质。我们讨论了在高密度条件下相变性质，考虑一种描述高密度重夸克极限 QCD 的有效理论。该有效理论是一种简单模型，其中 Polyakov 环作为动态变量，夸克玻尔兹曼因子仅由一个参数 $C(\mu,m_q)$ 控制，该参数是夸克质量 $m_q$ 和化学势 $\mu$ 的函数。Polyakov 环是 $Z_3$ 对称性的序参照量，相变的基本性质被认为由由相变引起的 $Z_3$ 对称性破缺所决定。通过将 Polyakov 环替换为 $Z_3$ 自旋，我们发现该有效模型等价于一个具有复杂外部场项的三维三状态 Potts 模（$Z_3$ 自旋模型）。我们研究了 Potts 模的相位结构，并讨论了在重夸克区域的 QCD。随着密度从 $\mu=0$ 变至 $\mu=\infty$，我们发现相变在低密度区域为一级相变，在临界点转为交叉，在更高密度区域再次变为一级相变。这强有力地表明，QCD 在高密度重夸克区域存在一级相变。