[论文解读] Holography and Fermions at a Finite Chemical Potential

Moshe Rozali, Lionel Brits|arXiv (Cornell University)|May 16, 2009

Black Holes and Theoretical Physics参考文献 6被引用 1

一句话总结

本文利用萨卡伊-雨宫模型在有限重子化学势下研究全息量子色动力学，表明在临界化学势以上会经历相变进入核物质相。该核物质相在所有密度下均表现为非均匀态，为大Nc QCD中的手征性密度波不稳定性提供了全息实现，并暗示通过瞬子分布可对费米面进行全息对偶描述。

ABSTRACT

Abstract: We review the Sakai-Sugimoto model of holographic QCD at zero temperature and finite chemical potential, comparing the results to those expected at large-Nc QCD, and those in a closely related holographic model. We find that as the baryon chemical potential is increased above a critical value, there is a phase transition to a nuclear matter phase, the details of which depend on the model. We argue that the nuclear matter phase is necessarily inhomogeneous to arbitrarily high density, which suggests an explanation of the “chiral density wave ” instability of the quark Fermi surface in large-Nc QCD. Some details of the instanton distribution in the holographic dual are reminiscent of a Fermi surface. This short manuscript summarizes a talk given by M.R. at “Theory Canada 4 ” conference, and is based largely (but not entirely) on the results of [1]. Key words: Holographic QCD, Fermi surface. 1.

研究动机与目标

• 利用萨卡伊-雨宫模型研究有限重子化学势下全息QCD的行为。
• 将所得相结构与大Nc QCD及相关全息模型的预期进行比较。
• 研究核物质相的性质及其在高密度下的稳定性。
• 检查全息对偶是否表现出类似于费米面的特征，特别是通过瞬子分布。

提出的方法

• 将萨卡伊-雨宫模型用作零温下有限化学势大Nc QCD的全息对偶。
• 通过改变重子化学势分析系统的相结构，以识别相变。
• 通过研究全息对偶中瞬子的分布来探测类似费米面结构的特征。
• 将结果与大Nc QCD的预测及其它全息模型进行比较，以评估一致性。
• 应用有效场论技术来解释非均匀核物质相的出现。

实验结果

研究问题

• RQ1 萨卡伊-雨宫模型在有限化学势下是否表现出向核物质相的相变？
• RQ2 在此全息框架中，核物质相在任意高密度下如何行为？
• RQ3 全息对偶中的瞬子分布能否被解释为费米面的特征？
• RQ4 该模型在多大程度上再现了大Nc QCD中观察到的手征性密度波不稳定性？

主要发现

• 在萨卡伊-雨宫模型中，当重子化学势超过临界值时，会发生向核物质相的相变。
• 核物质相在所有密度下均表现为非均匀态，表明其存在向空间调制序的根本不稳定性。
• 该相的非均匀性与大Nc QCD中的手征性密度波不稳定性一致。
• 全息对偶中瞬子分布表现出类似费米面的结构特征。