[論文レビュー] Fate of Z(N) domain wall in hot holographic QCD

Ho-Ung Yee|arXiv (Cornell University)|Jan 6, 2009

Black Holes and Theoretical Physics被引用数 3

ひとこと要約

この論文は、ゲージ/重力双対性を用いて、高温のホログラフィックQCDにおけるZ(N)ドメインウォールを調査し、大電荷ドメインウォールがマイヤーズ効果によってNS5-ブレーンに拡張するk D2-ブレーンによって記述されると提案している。正確なカシミアスケーリングを示す張力の式が導出され、素クォークの存在下でZ(N)真空が臨界温度以上に上昇する段階転移がTc ∼ mqで発生することが特定された。

ABSTRACT

We first study ZN-domain walls in a deconfined phase of Witten’s D4-brane background of pure SU(N) Yang-Mills theory, motivated by a recent work in the case ofN = 4 SYM. Similarly to it, we propose that for a large domain wall charge k ∼ N, it is described by k D2-branes blown up into a NS5-brane wrapping S3 inside S4 via Myers effect, and we calculate the tension by suitable U-duality. We find a precise Casimir scaling for the tension formula. We then study the fate of ZN-vacua in a presence of fundamental flavors in quenched approximation via gauge/gravity correspondence. In the case of D3/D7 system where one can vary the mass mq of flavors, we show that there is a phase transition at Tc ∼ mq, below which the ZN-vacua survive while they are lifted above the critical temperature. We analytically calculate the energy lift of k’th vacua in the massless case, both in the D3/D7 system and in the Sakai-Sugimoto model. MIRAMARE – TRIESTE

研究の動機と目的

• ホログラフィーを用いて、純粋なSU(N)ヤン・ミルズ理論の脱コンfinement相におけるZ(N)ドメインウォールの振る舞いを理解すること。
• 素クォークが高温のQCDに類似た系におけるZ(N)真空の安定性およびエネルギーに与える影響を調査すること。
• Z(N)真空が有限クォーク質量効果により上昇する臨界温度Tcを特定すること。
• 質量ゼロおよび質量非ゼロのクォーク極限において、k番目の真空のエネルギー分裂を解析的に計算すること。
• U双対性およびマイヤーズ効果を用いて、大電荷ドメインウォールの張力式を確立すること。

提案手法

• Z(N)ドメインウォールを電荷k ∼ Nとして、マイヤーズ効果によりS4内のS3を包囲するNS5-ブレーンに拡張するk D2-ブレーンとしてモデル化する。
• D4-ブレーン背景における結果得られたNS5-ブレーン構成の張力を計算するためにU双対変換を適用する。
• 有限クォーク質量mqがZ(N)真空構造に与える影響を検討するために、D3/D7ブレーン系を用いる。
• Sakai-Sugimotoモデルを分析して、質量ゼロ極限での結果を検証し、エネルギー上昇の挙動を確認する。
• ゲージ/重力双対性を用いて、場の理論の真空構造をボトムの幾何的配置に写像する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 純粋なSU(N)ヤン・ミルズ理論のホログラフィック双対において、大電荷k ∼ NのZ(N)ドメインウォールはどのように実現されるか？
• RQ2 そのようなドメインウォールの張力は何か？ そして、場の理論が予測するカシミアスケーリングに従うか？
• RQ3 素クォーク質量mqを有する状況下で、Z(N)真空が不安定化する温度Tcはどの程度か？
• RQ4 D3/D7およびSakai-Sugimotoモデルの両方において、質量ゼロ極限でのk番目の真空のエネルギーはどのように変化するか？
• RQ5 マイヤーズ効果は、拡張されたブレーン構成としての大電荷ドメインウォールの実現に、どのような役割を果たすか？

主な発見

• U双対性を用いて大電荷Z(N)ドメインウォールの張力が導出され、電荷kに関して正確なカシミアスケーリングを示した。
• D3/D7系においては、Tc ∼ mqで段階転移が発生し、それ以下の温度ではZ(N)真空は degenerate かつ安定である。
• Tcを超えると、熱的およびフラバー効果によりZ(N)真空が上昇し、degeneracyが破られる。
• 質量ゼロクォーク極限において、k番目の真空のエネルギー上昇が解析的に計算され、D3/D7およびSakai-Sugimotoモデルの両方で一貫したスケーリングが得られた。
• マイヤーズ効果による大電荷ドメインウォールのホログラフィック実現は、その張力および安定性を一貫した幾何的記述で与える。