[论文解读] The phase structure of lattice QCD with Wilson quarks and renormalization group improved gluons

F. Farchioni, K. Jansen+7 more|arXiv (Cornell University)|Oct 21, 2004

Quantum Chromodynamics and Particle Interactions被引用 22

一句话总结

本研究使用威尔逊费米子和DBW2规范作用量（而非标准的威尔逊平面元作用量）研究了格点QCD的相结构。结果表明，DBW2作用量降低了最小的π介子质量以及平均平面元的跃迁，表明一阶相变的严重性降低，同时在相似的格点间距下相比威尔逊平面元作用量，计算成本也更低。

ABSTRACT

The effect of changing the lattice action for the gluon field on the recently observed [1] first order phase transition near zero quark mass is investigated by replacing the Wilson plaquette action by the DBW2 action. The lattice action for quarks is unchanged: it is in both cases the original Wilson action. It turns out that Wilson fermions with the DBW2 gauge action have a phase structure where the minimal pion mass and the jump of the average plaquette are decreased, when compared to Wilson fermions with Wilson plaquette action at similar values of the lattice spacing. Taking the DBW2 gauge action is advantageous also from the point of view of the computational costs of numerical simulations.

研究动机与目标

• 研究将威尔逊平面元规范作用量替换为DBW2作用量对使用威尔逊费米子的格点QCD相结构的影响。
• 评估DBW2作用量是否能缓解先前研究中在零夸克质量附近观察到的一阶相变。
• 评估使用DBW2规范作用量进行数值模拟的计算效率，与标准的威尔逊平面元作用量进行比较。
• 确定DBW2作用量是否能为研究手征对称性自发破缺和QCD相变提供更优的参数空间。

提出的方法

• 两种情况下，费米子的格点作用量均固定为原始的威尔逊费米子作用量。
• 将规范作用量从标准的威尔逊平面元作用量切换为经重整化群改进的DBW2作用量。
• 在相似的格点间距下进行模拟，以比较相变特性。
• 监测关键可观测量，如平均平面元和π介子质量，以检测相结构的变化。
• 利用最小π介子质量和平面元的不连续性作为相变强度的指标。

实验结果

研究问题

• RQ1 选择不同的规范作用量（DBW2与威尔逊平面元）如何影响使用威尔逊费米子的格点QCD的相结构？
• RQ2 DBW2规范作用量是否降低了在零夸克质量附近一阶相变的严重性？
• RQ3 DBW2作用量对手征极限下最小π介子质量有何影响？
• RQ4 DBW2作用量在数值模拟的计算成本方面与威尔逊平面元作用量相比如何？

主要发现

• 在相似的格点间距下，DBW2规范作用量相比威尔逊平面元作用量降低了最小π介子质量。
• 使用DBW2作用量时，平均平面元的跃迁显著减小，表明一阶相变的严重性降低。
• 相变区域发生偏移，表明DBW2作用量在控制手征极限方面具有优势。
• DBW2作用量在数值模拟中相比威尔逊平面元作用量表现出更低的计算成本。