求解具有非零重子数密度和任意夸克质量的二维大 N QCD
摘要
我们在存在非零重子数 B 以及任意夸克质量 m 和体积 L 的情况下，求解了二维大 N QCD。我们完全处理了胶子零模的动力学，并检验了这对先前 B=0 和 B=1 系统研究结果的影响。对于有限的重子数密度，且对于任意 m>0，我们发现基态包含一个重子晶体，其 psi-bar gamma_mu psi 的期望值具有螺旋状空间结构。我们研究了这些结构如何随 B 演化，并发现 psi-bar psi 的体积积分随重子密度强烈变化。我们将这种涌现的晶体结构与 sine-Gordon 晶体进行比较，后者预期是轻夸克情况下的良好近似，并发现对于出乎意料重的夸克，它也是一个非常好的近似。我们还计算了基态能量 E 随重子数 B 变化的方式，并发现对于足够大的密度，函数 E(B) 可由自由无质量夸克的状态方程很好地描述，从而暗示了夸克-强子连续性。从 dE(B)/dB 我们计算了夸克化学势 mu 作为 B 的函数，并看到重子相互排斥。mu 对 B 的依赖方式也使我们能够将我们的发现转换到巨正则系综。沿 mu 轴得到的相结构包含一个相变，该相变发生在 mu 等于重子质量除以 N 的值处，并将一个具有完整平移对称性的 mu 无关相与一个具有自发破缺平移对称性的 mu 相关相分开。最后，我们的计算证实了部分大 N Eguchi-Kawai 体积独立性的存在，如 Phys.Rev.D79:105021 所述，该独立性仅当正确处理胶子零模时才会出现。
引用
@article{arxiv.0901.4035,
title = {Solving two-dimensional large-N QCD with a nonzero density of baryons and arbitrary quark mass},
author = {Barak Bringoltz},
journal= {arXiv preprint arXiv:0901.4035},
year = {2009}
}
备注
Added discussion on emerging quark-hadron continuity, fixed factor 2 in UV regularization, regularized gamma_5 condensate, and fixed plot of gamma_1 condensate. Plots are now more pretty. Added discussion of physical meaning of results, and corrected typos. 41 pages, 25 figures