[论文解读] White mixed states in QCD stochastic vacuum

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

Quantum Chromodynamics and Particle Interactions参考文献 5被引用 6

一句话总结

本文提出，由于与随机真空相互作用，量子色动力学（QCD）中会涌现出白色混合态——即基本色荷叠加态的退相干结果。退相干速率与弦张力及夸克间距成正比，纯度计算证实了混合态的形成，从而提供了一种基于退相干的机制，通过QCD弦动力学实现夸克禁闭。

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

研究动机与目标

• 研究SU(Nc)基本表示中的色荷如何由于与QCD真空相互作用而演化为混合态。
• 将QCD真空建模为诱导纯色态退相干的随机环境。
• 在QCD弦形成的背景下，量化色态的退相干速率与纯度。
• 建立退相干动力学与通过弦张力实现的夸克禁闭之间的联系。

提出的方法

• 将QCD真空建模为具有良好行为关联函数的随机规范场，聚焦于低阶非零关联函数，以模拟禁闭。
• 将随机真空视为导致纯色态退相干为混合态的环境。
• 推导出退相干速率与QCD弦张力及色荷间距成正比。
• 使用密度矩阵形式化方法计算所得混合色态的纯度。
• 利用随机真空模型在大距离下重现具有恒定张力的束缚弦行为。
• 将退相干过程与QCD弦通过物理机制抑制夸克分离的现象联系起来。

实验结果

研究问题

• RQ1 纯色态在SU(Nc)基本表示中是否能由于与随机QCD真空相互作用而演化为混合态？
• RQ2 退相干速率对QCD弦张力和夸克分离距离的依赖关系如何？
• RQ3 在随机真空中，退相干过程中色态的纯度如何变化？
• RQ4 随机真空模型能否通过退相干诱导的混合态解释禁闭？
• RQ5 QCD弦张力在退相干过程中起什么作用？

主要发现

• 基本表示中的纯色态由于与随机QCD真空相互作用，导致形成白色混合态。
• 退相干速率与QCD弦张力及色荷间距成正比。
• 随着分离距离增加，色态的纯度降低，表明相干性逐步丧失。
• 随机真空模型成功再现了大距离下具有恒定张力的束缚弦行为。
• 该模型提供了一种动力学机制——退相干——作为夸克禁闭的内在机制，将其与真空诱导的纠缠损失联系起来。
• 所得混合态与禁闭夸克无法因弦张力而分离的物理图像一致。