九大原子核セミナー

2017年3月7日(水) 16:30〜18:00

講師：柏 浩司 氏 (京都大学)

演題：虚数化学ポテンシャルを利用した非閉じ込め相転移の研究 〜トポロジカルな観点から〜

場所：ウェスト1号館7階 物理会議室 (W1-A-711室)

概要：
　本研究では、ＱＣＤの有限温度における閉じ込め・非閉じ込め相転移を、トポロジカル相転移の観点から研究した。特に、凝縮系物理分野において近年注目を集めているトポロジカル秩序との類似を利用した。トポロジカル秩序の研究では、基底状態の縮退がその分類で重要な役割を果たす。しかし、その議論はゼロ温度でのみ成立し、非閉じ込め相転移が期待される有限温度への拡張は容易ではない。そこで基底状態の縮退との類似として、虚数化学ポテンシャル領域における自由エネルギーの非自明な縮退による非閉じ込め相転移の定義を提案した。
　虚数化学ポテンシャル領域は、これまでの多くの研究では実数化学ポテンシャル領域を研究するための補助的な量として用いられてきた。一方、本研究では虚数化学ポテンシャル領域での非自明なトポロジカルな構造が重要な役割を果たす。その意味では,、虚数化学ポテンシャルはもはや補助的な量ではなく、その領域での特異な構造を利用することで閉じ込め・非閉じ込め相転移をトポロジカル相転移の立場から定義することが可能となる。
　本講演では、虚数化学ポテンシャル領域で現れる自由エネルギーの非自明な縮退を通じて、どのようにして閉じ込め・非閉じ込め相転移が記述され得るかを説明する。また、その観点に基づく新たな量子的秩序変数を提案する。その秩序変数は、虚数化学ポテンシャルにおけるクォーク数密度の振る舞いを反映し、閉じ込め相でゼロとなり非閉じ込め相でゼロで無い有限の値を取る。更に、非閉じ込め相転移の密度依存性を調べるための第一歩として、アイソスピン化学ポテンシャルでのＱＣＤ有効模型を用いた計算を紹介する。具体的内容は下記論文[1]、[2]及び[3]に基づく。

参考論文
[1] K. Kashiwa and A. Ohnishi, Phys. Lett. B750 (2015) 282.
[2] K. Kashiwa and A. Ohnishi, Phys. Rev. D 93 (2016) 116002.
[3] K. Kashiwa and A. Ohnishi, arXiv:1701.04953.