热 QCD 在磁场中无净电荷分离

我们研究了在背景磁场下 QCD 中轴子电动力学的实现，其温度高到足以发生拓扑电荷跃迁，这反映在作用量中存在 $\theta$-真空项。我们表明，在该系统中，麦克斯韦方程包含两股大小相等、方向相反的电流，它们正比于轴子场 $\theta$ 的时间导数。其中一股电流直接来自作用量中的阿贝尔手性反常项，可解释为具有 CP 破缺对称性的系统因其磁电性而产生的极化电流。另一股电流由正规蝌蚪图得到，可理解为由介质手性不平衡以及最低朗道能级中夸克的自旋单投影所产生。由于两股电流相互抵消，沿磁场的净电荷分离（即所谓手性磁效应）在至少平衡态下的高温 QCD 中不会发生，这与文献中的许多断言形成鲜明对比。我们讨论了其与磁场中 Weyl 半金属之间的异同。