[论文解读] Locating strongly coupled color superconductivity using universality and experiments with trapped ultracold atoms

Edward Shuryak|arXiv (Cornell University)|Jun 21, 2006

High-Energy Particle Collisions Research参考文献 5被引用 9

一句话总结

本文提出利用强关联超冷费米气体中的普遍性，推断量子色动力学（QCD）中近二夸克偶极边际结合时颜色超导的临界温度。通过将阱中束缚的超冷原子实验数据映射到夸克物质，作者利用强耦合区域中的普遍标度行为，将临界温度约束在70 MeV以下。

ABSTRACT

Cold fermionic atoms are known to enter the so called universal strongly coupled regime as their scattering length $a$ gets large compared to the inter-particle distances. Recent experimental data provide important critical parameters of such system. We argue that quarks would enter the same regime in the vicinity of the diquark marginal binding, and that one can use its universality in order to locate a position of the critical line of superconductivity. We conclude that the critical temperature is limited by $T_c<70 MeV$.

研究动机与目标

• 建立超冷费米气体中的普遍行为与强耦合夸克物质相结构之间的联系。
• 利用单位极限下束缚超冷原子的实验数据，推断夸克超导的关键参数。
• 利用普遍性原理，定位QCD中颜色超导的临界线。

提出的方法

• 利用具有大散射长度（a → ∞）的强相互作用费米系统中的普遍标度行为。
• 将超冷原子气体在单位极限下的实验测量结果应用于近二夸克偶极边际结合的夸克物质模型。
• 依赖于单位极限下热力学性质的普遍性，此时系统行为仅取决于密度和温度。
• 利用费米原子与QCD中二夸克凝聚态之间的类比，实现临界温度的映射。
• 应用超多体物理中的理论框架，约束QCD相图。

实验结果

研究问题

• RQ1 超冷费米气体中的普遍性是否可用于推断QCD中颜色超导的临界温度？
• RQ2 在强耦合夸克区，超导性的临界温度上限是多少？
• RQ3 束缚超冷原子的实验参数如何约束QCD相图中临界线的位置？

主要发现

• 颜色超导的临界温度上限为70 MeV。
• 强耦合区域中的普遍性使得实验原子数据可映射至夸克物质。
• 系统在接近二夸克偶极边际结合时，趋近于与单位极限下超冷费米气体相同的普遍态。
• 超冷原子的实验数据为QCD相图提供了可靠的约束。
• 利用普遍标度行为定位了QCD中超导的临界线。