[論文レビュー] White mixed states in QCD stochastic vacuum

P. V. Buividovich, В. И. Кувшинов|arXiv (Cornell University)|Nov 20, 2005

Quantum Chromodynamics and Particle Interactions参考文献 5被引用数 6

ひとこと要約

本稿では、QCDのストキャスティックな真空中の相互作用によって、基本的色荷の重ね合わせ（重ね合わせ状態）が崩れ、白色の混合状態が出現すると提案している。デコherence率はストリング張力とクォーカー間隔に比例し、純度の計算により混合状態の形成が確認され、QCDストリングの力学に基づくクォークの閉じ込めのデコherenceに基づくメカニズムが提示される。

ABSTRACT

We show that in QCD stochastic vacuum white states of colour charges in the fundamental representation of SU(Nc) gauge group can be obtained as a result of decoherence of pure colour state into a mixed state. QCD vacuum is treated as the environment. Decoherence rate is found to be proportional to the tension of QCD string and the distance between colour charges. The purity of colour states is calculated. The model of QCD stochastic vacuum is one of the popular phenomenological models which explains quark confinement [1, 2, 5, 9, 10]. It is based on the assumption that one can calculate vacuum expectation values of gaugeinvariant quantities as expectation values with respect to some well-behaved stochastic gauge field, which is usually chosen in such a way that only several lowest-order correlators are non-zero [1, 2, 5, 9, 10]. It is known that such vacuum provides confining properties, giving rise to QCD strings with constant tension at large distances. The string prevents quarks from separating

研究の動機と目的

• SU(Nc)の基本表現における色荷が、QCD真空中と相互作用することによってどのように混合状態へと進化するかを調査すること。
• QCD真空を、純粋な色状態のデコherenceを引き起こすストキャスティック環境としてモデル化すること。
• QCDストリング形成の文脈において、色状態のデコherence率と純度を定量化すること。
• デコherenceダイナミクスとストリング張力を介したクォークの閉じ込めとの関連を確立すること。

提案手法

• QCD真空を、良好に振る舞う相関関数を持つストキャスティックゲージ場としてモデル化し、閉じ込めを模擬する低次の非ゼロ相関関数に注目する。
• ストキャスティック真空を、純粋な色状態を混合状態へとデコherenceさせる環境として扱う。
• QCDストリング張力と色荷間距離に比例する形で、デコherence率を導出する。
• 密度行列形式を用いて、得られる混合色状態の純度を計算する。
• ストキャスティック真空中モデルを用いて、大スケールで一定の張力を持つ閉じ込めストリングの振る舞いを再現する。
• デコherenceプロセスを、QCDストリングによるクォーク分離の物理的抑制と関連付ける。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 SU(Nc)の基本表現における純粋な色状態が、ストキャスティックQCD真空中と相互作用することによって、混合状態に進化しうるか？
• RQ2 デコherence率がQCDストリング張力とクォーク分離距離にどのように依存するか？
• RQ3 ストキャスティック真空中におけるデコherenceの下で、結果として得られる色状態の純度はどのように変化するか？
• RQ4 ストキャスティック真空中モデルは、デコherenceによって誘導される混合状態を通じて、閉じ込めを説明しうるか？
• RQ5 QCDストリング張力は、デコherenceプロセスを媒介する役割を果たすか？

主な発見

• SU(Nc)の基本表現における純粋な色状態が、ストキャスティックQCD真空中と相互作用することによって、白色の混合状態が形成される。
• デコherence率は、QCDストリング張力と色荷間距離に直接比例する。
• 色状態の純度は、分離距離が増加するにつれて低下し、コherenecの進行的喪失を示している。
• ストキャスティック真空中モデルは、大スケールで一定の張力を示す閉じ込めストリングの振る舞いをうまく再現する。
• このモデルは、クォークの閉じこめを裏付ける動的メカニズム（デコherence）を提供し、真空中に起因するもつれの喪失と関連付ける。
• 得られる混合状態は、ストリング張力によってクォークの分離が物理的に抑制されるという物理的図像と整合的である。