[논문 리뷰] Fate of Z(N) domain wall in hot holographic QCD

Ho-Ung Yee|arXiv (Cornell University)|2009. 01. 06.

Black Holes and Theoretical Physics인용 수 3

한 줄 요약

논문은 열적 호로그래픽 QCD에서 Z(N) 도메인 벽을 게이지/중력 dual을 사용하여 연구하며, 큰 전하를 가진 도메인 벽이 Myer 효과를 통해 NS5-브레인으로 확장되는 k D2-브레인으로 기술된다고 제안한다. 정밀한 카시미어 스케일링을 보이는 장력 공식을 유도하고, 기본 플라버를 포함한 상황에서 Z(N) 진공 상태가 임계 온도 이하에서 상전이를 겪는 Tc ∼ mq를 규명한다.

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

연구 동기 및 목표

• 순수한 SU(N) 양밀스 이론의 비결속 상에서 Z(N) 도메인 벽의 거동을 호로그래피를 통해 이해하기.
• 기본 플라버가 뜨거운 QCD 유사계에서 Z(N) 진공 상태의 안정성과 에너지에 미치는 영향을 탐구하기.
• Z(N) 진공 상태가 유한한 쿼크 질량 효과로 인해 상승하는 임계 온도 Tc를 결정하기.
• 무질량 및 질량이 있는 플라버 근사에서 k번째 진공의 에너지 분리량을 해석적으로 계산하기.
• U-duality와 Myer 효과를 사용하여 큰 전하를 가진 도메인 벽의 장력 공식 수립하기.

제안 방법

• 전하 k ∼ N를 가진 Z(N) 도메인 벽을 Myer 효과를 통해 S4 내부의 S3를 감싸는 NS5-브레인으로 확장되는 k개의 D2-브레인으로 모델링하기.
• D4-브레인 배경에서 유도된 NS5-브레인 구성을 장력으로 계산하기 위해 U-duality 변환을 적용하기.
• 유한한 쿼크 질량 mq의 Z(N) 진공 상태 구조에 미치는 영향을 분석하기 위해 D3/D7 브레인 시스템을 사용하기.
• Sakai-Sugimoto 모델을 분석하여 질량이 없는 근사에서 결과를 교차 확인하고 에너지 상승 행동를 확인하기.
• 게이지/중력 이중성을 활용하여 장내의 장 이론 진공 상태 구조를 기하학적 구성으로 매핑하기.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 순수한 SU(N) 양밀스 이론의 호로그래픽 이중성에서 큰 전하 k ∼ N을 가진 Z(N) 도메인 벽은 어떻게 실현되는가?
• RQ2 그러한 도메인 벽의 장력은 무엇이며, 장력이 장력 이론에서 예측한 바와 같이 카시미어 스케일링을 따르는가?
• RQ3 기본 플라버가 질량 mq를 가진 상황에서 Z(N) 진공 상태가 불안정해지는 온도 Tc는 얼마인가?
• RQ4 무질량 근사에서 D3/D7 및 Sakai-Sugimoto 모델 양쪽 모두에서 k번째 진공의 에너지는 어떻게 변화하는가?
• RQ5 Myer 효과는 큰 전하를 가진 도메인 벽을 확장된 브레인 구성으로 실현하는 데 어떤 역할을 하는가?

주요 결과

• 큰 전하를 가진 Z(N) 도메인 벽의 장력은 U-duality를 통해 유도되었으며, 전하 k에 대해 정밀한 카시미어 스케일링을 보였다.
• D3/D7 시스템에서 Tc ∼ mq에서 상전이가 발생하며, 이 온도 이하에서는 Z(N) 진공 상태가 여전히 degenerate하고 안정하다.
• Tc 이상에서는 열적 및 플라버 효과로 인해 Z(N) 진공 상태가 상승하여 비대칭성이 깨진다.
• 무질량 쿼크 근사에서 k번째 진공의 에너지 상승은 해석적으로 계산되었으며, D3/D7 및 Sakai-Sugimoto 모델 모두에서 일관된 스케일링을 보였다.
• Myer 효과를 통한 큰 전하를 가진 도메인 벽의 호로그래픽 실현은 장력과 안정성에 대해 일관된 기하학적 기술을 제공한다.