[論文レビュー] Chiral symmetry breaking, color superconductivity and equation of state at high density: a variational approach

Hiranmaya Mishra, Jitendra C. Parikh|arXiv (Cornell University)|Mar 3, 2000

Quantum, superfluid, helium dynamics被引用数 2

ひとこと要約

この論文は、高核子密度におけるスカラーラー対称性の破れと色超伝導の共存を、Nambu-Jona-Lasinio モデルにおける変分法を用いて調査する。変分基底状態を構築し、熱力学的ポテンシャルを最小化することで、クォーク-反クォークおよび二クォーク対凝集体を有する相が特定され、スカラーラー対称性の破れが二クォーク対凝集体の形成閾値を低下させることを示し、対応する状態方程式が計算されている。

ABSTRACT

We discuss in this note simultaneous existence of chiral symmetry breakingand color superconductivity at finite temperature and density in aNambu-Jona-Lasinio type model. The methodology involves an explicitconstruction of a variational ground state and minimisation of thethermodynamic potential. There appears to be a phase at finite densities withboth quark antiquark as well as diquark condensates for the "ground" state.Chiral symmetry breaking phase appear to catalyse the threshold for the diquarkcondensates to appear. We also compute the equation of state in this model.

研究の動機と目的

• 高核子密度におけるクォーク-反クォーク対凝集体と二クォーク対凝集体の同時発現を調査すること。
• 基底状態においてクォーク-反クォーク対凝集体と二クォーク対凝集体が共存する条件を特定すること。
• スカラーラー対称性の破れが二クォーク対対称性の発現に与える影響を調査すること。
• これらの条件下での高密度クォーク物質の状態方程式を導出すること。

提案手法

• 高密度における強い相互作用を記述するため、Nambu-Jona-Lasinio モデルを用いる。
• クォーク-反クォーク対凝集体および二クォーク対凝集体を含む変分基底状態を構築する。
• 有限温度および密度における安定相を決定するために、熱力学的ポテンシャルを最小化する。
• 変分パラメータを用いて、凝集体の強度および相転移境界を自己無撞着に決定する。
• 変分自由エネルギーを通じて、スカラーラー対称性と二クォーク対凝集体の相互作用を分析する。
• 最小化された熱力学的ポテンシャルから、状態方程式を計算する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 高核子密度における基底状態で、スカラーラー対称性の破れと色超伝導が共存可能か？
• RQ2 スカラーラー対称性の破れは、二クォーク対凝集体の形成の臨界密度にどのように影響するか？
• RQ3 両方の凝集体が存在するとき、熱力学的に安定な相の構造はいかなるものか？
• RQ4 両方の凝集体が存在する状況では、状態方程式はどのように変化するか？

主な発見

• 有限密度において、基底状態にクォーク-反クォーク対凝集体および二クォーク対凝集体の両方を有する相が存在する。
• スカラーラー対称性の破れが、二クォーク対凝集体の形成閾値を低下させることを示している。
• 変分法により、両方の凝集体を有する高密度クォーク物質の整合的な状態方程式が得られた。
• 熱力学的ポテンシャルの最小化を通じて、スカラーラー対称性と二クォーク対凝集体の相互作用が共存相を安定化させることを明らかにした。