夸克物质中近藤相的拓扑与稳定性

我们研究了含有重夸克杂质的轻夸克物质基态的性质。该系统展现出“QCD近藤效应”，即费米面附近的轻夸克与重夸克之间的相互作用强度随着轻夸克能量向费米能降低而增强，并在费米能附近的某个尺度（称为近藤尺度）发散。在近藤尺度附近及以下，我们必须非微扰地处理动力学。作为一种处理强耦合区域的典型非微扰方法，我们采用平均场方法，引入一个表示轻夸克与重夸克混合的凝聚体——近藤凝聚体，并确定存在近藤凝聚体时的基态。我们证明该基态是一个拓扑非平庸态，且重夸克自旋在动量空间中形成刺猬构型。我们可以为动量空间中的基态波函数定义贝里相位，该相位与重夸克位置处的单极子相关联。我们还利用无规相近似研究了平均场周围的涨落，并证明了由轻夸克空穴$h$和重夸克$Q$组成的（类激子）集体激发的存在。