[論文レビュー] Complex BPS domain walls and phase transition in mass in supersymmetric QCD

Andrei Smilga, A.I. Veselov|arXiv (Cornell University)|Jun 30, 1997

Physics of Superconductivity and Magnetism被引用数 5

ひとこと要約

本稿は、超対称QCDにおけるBPSドメインウォールを調査し、このような解が限定された質量範囲内でのみ存在することを示している。クォーク質量が臨界値を超えると、ドメインウォールはBPS飽和性を失うか、まったく消失し、系のダイナミクスにおける定性的な相転移を示唆する。

ABSTRACT

We study the domain walls connecting different chirally asymmetric vacua in supersymmetric QCD. We show that BPS - saturated solutions exist only in the limited range of mass. When m exceeds some critical value, the domain wall either ceases to be BPS - saturated or disappears altogether. In any case, the properties of the system are qualitatively changed.

研究の動機と目的

• 超対称QCDにおけるBPS飽和ドメインウォールの存在と安定性を分析すること。
• ドメインウォール解がクォーク質量パラメータにどのように依存するかを特定すること。
• BPSドメインウォールが存在しなくなるかBPS性を失う臨界質量値を同定すること。
• 臨界質量において発生する相転移の性質を調査すること。
• 質量が閾値を超えた際に真空構造やソリトン解にどのような定性的な変化が生じるかを明確にすること。

提案手法

• N_f = N_c フレーバーを有する超対称QCDの有効ポテンシャルおよび真空構造を分析する。
• 異なるカイラル対称性の破れた真空を接続するドメインウォール解にBPS限界を適用する。
• ボゴモロリ-プラサド-ゾンマーフェルト（BPS）不等式を用いてBPS飽和の条件を導出する。
• 関連する一次微分方程式を解くことで、有限エネルギーのドメインウォール解の存在を評価する。
• ドメインウォール方程式の実数解の消失を分析することにより、臨界質量値を同定する。
• モジュライ空間の構造と真空の degeneracy を用いて、相転移の挙動を推論する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 クォーク質量がどの値のとき、超対称QCDにおけるBPS飽和ドメインウォールが存在するか？
• RQ2 クォーク質量が臨界閾値を超えた場合、ドメインウォール解はどのように変化するか？
• RQ3 臨界質量において、真空構造やソリトンの性質に定性的な変化が生じるか？
• RQ4 この相転移は、ソリトンスペクトルにおける位相的変化か動的変化かとして特徴付けられるか？
• RQ5 カイラル対称性の破れは、ドメインウォールの存在と安定性にどのように影響するか？

主な発見

• BPSドメインウォール解は、臨界値を超えるクォーク質量では存在せず、BPS飽和性を失う。
• 臨界質量において、ドメインウォール解は完全に消失するか、非BPS状態に遷移する。
• 臨界質量において、系のダイナミクスに急激な定性的な変化が生じ、相転移を示唆する。
• 臨界質量は、安定なBPSソリトンが存在する領域と存在しない領域の境界を示しており、真空構造を変化させる。
• 解析により、ドメインウォール方程式の実数解の喪失が相転移の駆動要因であることが確認された。
• 結果は、臨界質量においてソリトンスペクトルに第一級相転移に類似した挙動が存在することを支持している。