[논문 리뷰] White mixed states in QCD stochastic vacuum

P. V. Buividovich, В. И. Кувшинов|arXiv (Cornell University)|2005. 11. 20.

Quantum Chromodynamics and Particle Interactions참고 문헌 5인용 수 6

한 줄 요약

이 논문은 QCD에서 스트링 장력과 쿼크 간 거리에 비례하는 디코herence 속도를 가지며, 순수한 색电하 상태의 디코herence가 발생함에 따라, 기본 색 전하의 초위상이 붕괴되어 흰색 혼합 상태가 나타나는 것으로 제안한다. 이는 QCD 스트링 역학을 통한 쿼크 비결합의 디코herence 기반 메커니즘을 제공한다.

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

연구 동기 및 목표

• SU(Nc)의 기본 표현에서의 색 전하가 QCD 진공과의 상호작용으로 인해 혼합 상태로 어떻게 진화하는지 조사하기 위해.
• QCD 진공을 순수한 색 상태의 디코herence를 유도하는 난류 환경으로 모델링하기 위해.
• QCD 스트링 형성의 맥락에서 색 상태의 디코herence 속도와 순수도를 정량화하기 위해.
• 디코herence 역학과 스트링 장력을 통한 쿼크 비결합 사이의 연결 고리를 설정하기 위해.

제안 방법

• 낮은 차수의 비영인 상관관계를 갖는 잘 정의된 상관관계를 가진 난류 게이지 장으로 QCD 진공을 모델링하여 비결합을 시뮬레이션하기 위해.
• 난류 진공을 순수한 색 상태가 혼합 상태로 디코herence되는 환경으로 간주하기 위해.
• 디코herence 속도가 QCD 스트링 장력과 색 전하 간 거리에 비례하는 것으로 유도하기 위해.
• 밀도 행렬 형식론을 사용하여 생성된 혼합 색 상태의 순수도를 계산하기 위해.
• 난류 진공 모델을 사용하여 큰 거리에서 일정한 장력을 갖는 비결합 스트링 행동을 재현하기 위해.
• 디코herence 과정을 QCD 스트링에 의한 쿼크 분리의 물리적 억제와 연결하기 위해.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 SU(Nc)의 기본 표현에서 순수한 색 상태가 난류 QCD 진공과의 상호작용으로 인해 혼합 상태로 진화할 수 있는가?
• RQ2 디코herence 속도가 QCD 스트링 장력과 쿼크 간 거리에 어떻게 의존하는가?
• RQ3 난류 진공에서의 디코herence 동안 생성된 색 상태의 순수도는 어떻게 변화하는가?
• RQ4 난류 진공 모델이 디코herence에 의해 유도된 혼합 상태를 통해 비결합을 설명할 수 있는가?
• RQ5 QCD 스트링 장력은 디코herence 과정을 매개하는 데 어떤 역할을 하는가?

주요 결과

• 기본 표현에서 순수한 색 상태의 디코herence는 난류 QCD 진공과의 상호작용으로 인해 흰색 혼합 상태의 형성을 이끈다.
• 디코herence 속도는 QCD 스트링 장력과 색 전하 간 거리에 직접 비례한다.
• 색 상태의 순수도가 거리가 증가함에 따라 감소하여 점진적인 위상 상실이 나타난다.
• 난류 진공 모델은 큰 거리에서 일정한 장력을 갖는 비결합 스트링 행동을 성공적으로 재현한다.
• 이 모델은 쿼크 비결합의 역학적 메커니즘—즉, 진공에 의해 유도된 얽힘 손실을 통한 디코herence—를 제공한다.
• 결과로 생성된 혼합 상태는 스트링 장력으로 인해 쿼크가 분리되지 못하는 물리적 그림과 일치한다.