QCD Vacuum and Axions: What's Happening?
对QCD中真空结构的更深入理解促使人们重新思考轴子物理的某些方面。最近的进展主要是由于超对称规范理论和膜理论的发展，QCD可以嵌入其中。它们包括，但不限于，亚稳态真空的研究在地球动力学，和域壁。我们简要回顾了轴子物理学的基础知识，然后提出了一个现代的观点之间的QCD真空结构和轴子物理丰富的相互作用。
2002-06-13 hep-ph hep-th
Dpes massless QCD have vacuum energy?
人们普遍认为，这个问题有一个肯定的答案，但我们认为，支持这一信念从实验和理论是微弱的或不存在的。然后，我们列出了否定回答的一些后果。
2008-05-14 hep-ph hep-th
QCD vacuum structure in strong magnetic fields
利用夸克-反夸克相互作用势模型研究了QCD真空对强磁场的响应。我们发现自旋极化的u-ubar对的产生在能量上有利于磁场B > B_crit \sim 10 GeV ^2。我们将得到的u-ubar凝聚与零磁场下的夸克凝聚进行了对比，并估计了相应的磁化强度作为B的函数。
2002-05-24 hep-ph hep-th
QCD $θ$-vacuum in a Uniform Magnetic Field
本文利用双味手征微扰理论（$χ$ PT）研究了在均匀磁场背景下QCD的$θ$真空，计算了与磁场相关的自由能密度、拓扑密度、拓扑磁化率和单圈阶四阶累积量。我们发现，当$θ=0$，第四拓扑累积量在弱磁场下减小，在较大磁场下增强时，拓扑磁化率被磁场增强。然而，在具有$θ\neq 0$的QCD真空中，拓扑磁化率相对于它们的$θ$ -真空值可以单调增强或减弱。除了$0$和$2π$附近的$θ$区域外，第四累积量也表现出单调增强或抑制，在这些区域中，它既被减弱又被增强。最后，拓扑密度的增强，其相对位移是相同的$θ$ -真空中的上下夸克凝聚的相对位移的所有磁场。
2021-11-11 hep-ph hep-th
A comparison of condensate mass of QCD vacuum between Wilson line approach and Schwinger effect
利用对偶方法，在全息系统中，我们研究了在代表胶子凝聚的参数$c$存在下，通过量子壁背景的QCD真空凝聚质量。首先从Wilson线计算中我们找到了$m^2_0$（混合非定域凝聚中的凝聚参数），它的行为与QCD的行为相似。用这种方法得到的$m^2_0$值与QCD数据一致。在第二步中，我们考虑通过Schwinger效应机制在参数$c$的存在下产生的质量m。结果表明，一般情况下，胶子凝聚对质量的贡献占主导地位，通过Schwinger效应产生的质量被$m_0$抑制。
2021-01-07 hep-ph hep-th
The QCD Coupling Parameter Derived from the Uncertainty Principle and a Model for Quark Vacuum Fluctuations
强相互作用的大小由$α_s$表征，它是量子色动力学（QCD）中的耦合参数，在标准模型中是一个无法解释的参数。本文从不确定原理给出的真空涨落中夸克-反夸克对的寿命，QCD中$α_s$随能量的变化，以及夸克和反夸克的经典相对论动力学出发，导出了$α_s$的一个候选解释.本文在（2）和（3）的基础上描述了一个重夸克-反夸克真空涨落的半经典模型。本文中的模型预测$α_s(M_{Z^0})$的测量值为0.121，这与最近的测量值在统计不确定性范围内是一致的。
2010-07-30 hep-ph hep-th
Floquet vacuum engineering: Laser-driven chiral soliton lattice in the QCD vacuum
当施加一个具有足够大强度和频率的时间周期圆偏振激光场时，QCD真空会发生什么？基于周期驱动系统的Floquet形式主义和系统的低能有效QCD理论，我们证明了对于足够大的频率和临界强度以上，QCD真空对π介子的手征孤子晶格是不稳定的;拓扑孤子的晶体结构自发地打破宇称和连续平移对称性。我们的工作将为新颖的“弗洛凯真空工程”铺平道路。"
2021-09-30 cond-mat.str-el hep-ph hep-th
Probing the QCD vacuum
重夸克束缚态是研究QCD真空和禁闭机制的重要工具。
2000-12-17 hep-lat hep-ph hep-th
Confining potential in a color dielectric medium with parallel domain walls
本文研究了夸克禁闭在两个平行畴壁内插不同颜色介质的系统中的情况。我们采用唯象方法，把QCD真空看作色电介质，在这种唯象方法中出现了夸克禁闭。我们在QCD_2中探索了这种现象，在这种情况下，两个0-膜（代表外部夸克和反夸克）由QCD弦连接。我们通过一阶微分方程获得运动方程的解。我们发现了一个新的颜色限制势，随着畴壁之间的距离单调增加。
2003-04-10 hep-lat hep-ph hep-th
QCD vacuum structure
本文评述了与QCD真空结构有关的几个问题。我们主要集中在瞬子和中心涡的结果。
2000-11-13 hep-lat hep-ph hep-th
The Quantum Vacuum of Complex Media. A Unified Approach to the Dielectric Constant, the Spontaneous Emission and the Zero-Temperature Electromagnetic Pressure
我们从一个关键的角度研究了几个量子电动力学现象通常涉及到真空电磁（EM）在复杂介质中的波动。用微观图解法计算了介质中的共振位移、自发发射率、局域态密度和vanderWaals-Casimir压强。我们发现，在最近的一些作品中，这些效果不能归因于EM真空的能量的变化，但介电自能的变化。这种能量是介电组分的裸极化率与实际极化真空的EM波动相互作用的结果。我们已经找到了一个精确的表达式，这些波动的频谱在统计均匀的电介质。这些波动结果是不同的正常的辐射模式。后者携带零点能量（ZPE）。关于自发发射，我们澄清了辐射的性质和所谓的局部场因素的起源。与以前的工作相比，发现了重大的差异。我们对辐射和非辐射能量转移现象进行了详细的分析。本文给出了麦克斯韦-加内特介质中间隙杂质的衰减率和大腔体中实质杂质的衰减率的解析公式。有效介电常数的构造是一个自洽问题。根据零温时介质自能的变化计算了复杂介质中的范德华压力。一个额外的辐射压力似乎与电磁真空能量的变化。
2009-12-16 hep-th physics.optics quant-ph
On Dielectric Membranes
将一组薄膜置于11维背景超重力六形场中，考虑多个薄膜的非线性作用，得到了薄膜横向标量场的势，并研究了几种可能的真空位形。我们发现系统存在一个稳定的真空，真空中的膜形成模糊三球。
2009-03-12 hep-th
The QCD Trace Anomaly as a Vacuum Effect (The vacuum is a medium is the message!)
我们从介质电动力学的观点出发，推导出了在色磁场存在下真空能量的表达式，并由此导出了QCD迹线反常。
1994-07-21 hep-th
Casimir scaling as a test of QCD vacuum
最近，G.Bali对SU（3）规范群的各种表示中的源之间的静电势进行了精确的测量，这为QCD真空模型和不同的约束方法提供了一个重要的测试。所有测量距离的Casimir缩放的潜力，意味着更高的累积量的贡献强抑制。我们还讨论了对瞬子真空模型和QCD弦谱的影响。
2000-01-28 hep-lat hep-ph hep-th
The vacuum nature of the QCD condensates
最近有人声称QCD凝聚与强子的内部动力学有关。我们挑战这个“在强子”的QCD凝聚的图片，并表明，它冲突的例子夸克凝聚的既定概念和实验事实。通过模型计算，我们明确地证明了夸克凝聚的真空性质。
2012-04-18 hep-ph hep-th nucl-th
The heat kernel coefficients for the dielectric cylinder
本文计算了内外光速不等的介质柱背景中\elm场的\hkks。系数$a_{2}$的消失使得无质量场的真空能量是唯一的，在稀序中为零，即，顺序为$(\ep-1)^{2}$，且非零。因此，真空能量在存在由卡西米尔-波尔德求和发现的电介质圆柱体时的消失必然发生，而与计算真空能量的方法无关。
2001-02-27 hep-th
Knot Topology of QCD Vacuum
我们证明了Skyrme理论的纽结方程可以完全用SU（2）QCD的真空势来表示，使得该方程可以看作是一个广义Lorentz规范条件，它为每一类拓扑等价的真空选择一个真空.由此，我们证明了有三种方法可以描述QCD真空（也就是纽结）：非线性σ场、复向量场或阿贝尔规范势。这说明QCD真空可以用具有阿贝尔Chern-Simon指数的阿贝尔规范势来分类。
2004-09-24 hep-th
Metastable vacuum decay and $θ$ dependence in gauge theory. Deformed QCD as a toy model
我们使用一个简化的QCD，即所谓的“变形QCD”，研究了与$θ$依赖性、亚稳态激发真空态和其他相关问题有关的一些不同成分。这个模型是一个弱耦合的规范理论，然而，它保留了所有相关的基本元素，使我们能够研究已知存在于真正的强耦合QCD的硬和非平凡的功能。我们在这项工作中的主要重点是测试的想法有关的亚稳真空态（这是已知的存在于强耦合QCD在大$N$限制）在理论上可控的方式使用“变形QCD”作为一个玩具模型。我们明确地显示了亚稳态如何出现在系统中，为什么他们的寿命是大的，为什么这些亚稳态必须存在于系统中的QCD真空的整个图片的自洽性。我们还推测可能的相关性的亚稳真空状态的解释违反本地$\cal{P}$和$\cal{CP}$对称性的重离子碰撞。
2014-11-26 hep-lat hep-ph hep-th
Vacuum Lightcone Fluctuations in a Dielectric
本文提出了一个电磁真空涨落可观测效应的模型。该模型涉及一个探测脉冲，它穿过一个非零的二阶极化率的非线性光学材料的平板。我们认为，脉冲相互作用与周围的真空波动的其他模式的量子化电场，这些真空波动导致的变化，通过材料的脉冲的飞行时间。材料板的几何形状定义了用于量化电场的采样函数，这又确定了波长为板厚度量级的真空模式给出了主要贡献。一些数值估计，这表明，分数波动的顺序为$10^{-9}$的飞行时间是可能的，在现实的情况下。本文提出的模型既是真空涨落物理效应的一个例证，也是量子引力预言的光锥涨落的一个模拟模型。
2014-08-28 gr-qc hep-th quant-ph
Exploring the QCD vacuum - (some) recent developments in confinement and topology
我首先简要概述了新的发展领域的限制和拓扑结构。作为拓扑对象之间的相互关系的一个例子，在有限温度下的瞬子进行了讨论。然后，我专注于通过过滤方法，特别是那些基于w.r.t.分解的QCD真空结构的新见解。费米本征模
2007-10-15 hep-lat hep-ph hep-th
The Vacuum Structure of Vector Mesons in QCD
利用泛函重整化群方法研究了真空中双味QCD中矢量介子的手征动力学。这使我们能够捕捉到从高能夸克胶子相到低能强子相的动力学跃迁，而不需要调整模型参数。我们用它来分析矢量介子质量向手征对称性破缺标度的标度、高能介子的退耦以及矢量介子占优的有效性。
2015-04-14 hep-ph hep-th nucl-th
Exploring the structure of the quenched QCD vacuum with overlap fermions
重叠费米子在晶格上具有精确的手征对称性，因此是研究QCD真空的手征和拓扑结构的合适工具。我们研究了猝灭规范场组态的各种手征和拓扑性质。这包括本征模的局部化和手征性质，紫外线过滤的场强张量的局部结构，以及拓扑电荷波动的结构。我们得出结论，真空具有多重分形结构。
2007-04-30 hep-lat hep-ph hep-th
Dark Energy from graviton-mediated interactions in the QCD vacuum
采用真空凝聚对粒子物理中基态能量的贡献精确抵消到引力子介导相互作用中的主导阶的假设，我们论证了在QCD相变时期之后，通过对它们的未补偿量子引力修正，可以动态地诱导出可观测的宇宙学常数.首先，我们证明了在不考虑引力子介导效应的情况下，在$T<100$ MeV的温度下，夸克-胶子凝聚对宇宙总真空能量密度的贡献可能被抵消。为了将后者，我们然后计算的领先阶量子修正的经典爱因斯坦方程由于度规波动引起的胶子和夸克场的非微扰真空涨落在准经典近似。已经证明，这种对真空能量密度的修正具有$\varepsilon_Λ\sim G Λ_{\rm QCD}^6$的形式，其中$G$是引力常量，$Λ_{\rm QCD}$是QCD尺度参数。我们基于准经典近似下的量子引力理论和非微扰QCD真空理论的综合分析了这种方法对观测到的暗能量密度的定量解释能力。
2013-06-25 gr-qc hep-ph hep-th
Pion gravitational form factors in the QCD instanton vacuum II
本文重新审视了QCD瞬子真空下硬QCD对π介子引力形状因子的贡献，基于twist-2,3分布振幅及瞬子半硬贡献，推导了π介子内部引力压力与剪切，并与多种理论及格点数据对比验证。
2024-05-25 hep-ph hep-th nucl-th
QCD Axion Window and False Vacuum Higgs Inflation
如果暴胀过程中的哈勃参数$H_{\rm inf}$低于QCD尺度，并且暴胀持续足够长的时间，那么QCD轴子的丰度就会被抑制。我们表明，严格的上限的通货膨胀规模可以显着放宽，如果永恒的旧通货膨胀是由标准模型希格斯场被困在一个假真空在大字段值。具体地，如果假真空位于中间标度以上，则$H_{\rm inf}$可以大于$100\,$ GeV。我们还讨论了从假真空隧穿到电弱真空后的慢卷暴胀。
2020-01-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
On microscopic structure of the QCD vacuum
我们提出了一类新的纯QCD中的正则定态轴对称解，它们对应于宏观尺度下的反对称对。这些解代表了在任何小的时空附近对量子胶子涨落都是局部稳定的真空场结构。这意味着，在微观上，量子色动力学真空的形成是通过量子色动力学对凝聚来实现的，量子色动力学对可以作为一种结构元。
2017-12-11 hep-th
Simple check of the vacuum structure in full QCD lattice simulations
考虑到用$N_f=2$进行（非猝灭）QCD的格点数据越来越多，检查产生的真空是否明显偏离猝灭的真空是值得的。我讨论了一个具体的尝试，这样做的基础上获得的拓扑磁化率数据在各种海夸克质量，因为这个可观察到的详细预测。结果是，要么是动力学模拟中的离散化效应仍然大得令人难以忍受，要么是2味QCD中的真空结构与3（或2+1）轻夸克理论中的真空结构有很大的偏离。
2001-08-13 hep-lat hep-ph hep-th
Microscopic vacuum structure in a pure QCD
提出了一类在纯量子色动力学（QCD）中的定态色磁解，它在胶子量子涨落下是稳定的。这解决了一个长期存在的问题的微观描述的一个稳定的非平凡的真空在纯QCD。在Weyl群变换下，这些解表示规范场的全空间中的不动点。解的一个重要特征是真空结构中的Weyl不变Abel投影和Abel占优现象。作为我们方法的一个应用，我们考虑了真空胶子凝聚存在下纯阿贝尔胶球的有效拉格朗日量。
2018-10-19 hep-th
Theta vacuum effects on QCD phase diagram
利用Polyakov圈扩展的Nambu-Jona-Lasinio模型及其推广，研究了θ真空对μ-T平面QCD相结构的影响，其中μ为夸克化学势，T为温度.随着θ真空参数θ的增大，手征跃迁变强.当θ较大时，即使在μ为零时，它也最终变为一阶。
2011-10-30 hep-lat hep-ph hep-th
Instantons in the nonperturbative QCD vacuum
研究了量子色动力学中非微扰场对瞬子的影响。用胶子场强度的非定域规范不变真空平均值描述非微扰真空，在双局域近似下导出瞬子的有效作用量，证明随机背景胶子场对瞬子的红外（IR）稳定化有重要作用.在非微扰真空中，发现了特征瞬子尺寸与胶子凝聚和关联长度的关系，并将所得到的瞬子尺寸分布与格点数据进行了比较。
2002-09-17 hep-lat hep-ph hep-th
Gluon condensate and the vacuum structure of QCD
唯象证据和对QCD基态的解析近似表明了一种复杂的胶子凝聚结构。由此产生的无限质量修正排除了基本费米子激发。此外，在不间断的非阿贝尔规范理论中真空凝聚的存在，使得SU（3）和高阶群在可能的真空解的流形中具有非平凡结构，这在SU（2）中是不存在的。这可能与粒子世代的存在有关。
1998-01-13 hep-th
Gauge Invariance and Stability of SNO vacuum in QCD
指出了Savvidy-Nielsen-Olesen（SNO）有效作用量中胶子圈泛函行列式计算的一个严重缺陷。我们证明了规范不变性自然地将不稳定的快子模排除在胶子圈积分之外。这保证了QCD中磁凝聚的稳定性。
2004-09-24 hep-th
Higgs description of two-flavor QCD vacuum
提出了两种夸克味极限下QCD真空的Higgs描述。色对称性的完全“自发破缺”是通过伴随的夸克-反夸克和夸克-夸克对的凝聚实现的。真空是不变的同位旋对称下同时应用颜色和味道变换。所有的元激发都获得积分电荷。微观夸克和胶子的缀饰自由度可以与宏观重子和矢量介子的自由度等同起来。除了核子，我们发现孤子型费米子整数同位旋。它们的存在为格点量子色动力学模拟提供了一个重要的检验手段。
2000-12-22 hep-lat hep-ph hep-th
Decay of False Vacuum via Fuzzy Monopole in String Theory
我们研究了IIB型弦论中假真空中的介电膜。介电膜由球形或管状膜内的低能量真空支撑以防止坍缩。我们认为，这样的膜可以是假真空的半经典（或量子力学）衰变的种子，这使得假真空的寿命更短。此外，我们还讨论了溶解基本弦所触发的模糊子所对应的气泡的拓扑变化。
2015-02-05 hep-th
The QCD vacuum
我们回顾了非阿贝尔规范理论和QCD的真空、长距离和低能结构。重点将放在瞬子所起的作用上。
1997-09-18 hep-lat hep-th
Superfluid helium II as the QCD vacuum
我们研究了超流系统的缠绕数磁化率< I^2>和QCD中的拓扑磁化率< Q^2>。我们认为，这两个关联函数表现出类似的结构，包括接触项的产生。本文讨论了超流系统中接触项的性质，认为它与QCD中的接触项有着完全相同的起源，它与远距离物理有关，而远距离物理不能与传统的微观自由度（如声子和转动子）联系起来。我们强调指出，超流系统与QCD概念上的相似性可能有助于我们更深入地理解超流系统的拓扑特征以及QCD真空。
2017-02-07 cond-mat.stat-mech hep-lat hep-ph
Electromagnetically superconducting phase of QCD vacuum induced by strong magnetic field
在这次演讲中，我们讨论了我们最近的建议，即在一个足够强的磁场（强于10^{16}特斯拉）QCD真空可能会经历一个自发过渡到电磁超导状态。可能的超导状态是各向异性的（真空只在均匀磁场的轴上表现出超导性）和不均匀的（在横向上，真空结构与普通II型超导体的阿布里科索夫晶格相似）。QCD真空的电磁超导性被认为是由于携带荷电ρ介子的量子数的特定夸克-反夸克凝聚体的出现而发生的。给出了磁场诱导超导的London输运方程的Lorentz协变推广。
2010-11-11 cond-mat.supr-con hep-lat hep-ph
A new approach to perturbative theory in the nonperturbative QCD vacuum
利用随机量子化方法，我们导出了规范不变方程，将非微扰场位形的多局域真空耦合子连接到量子背景中。提出了三种不同的随机正则化方法，并在最低阶微扰理论下得到了背景场的正则化传播子。
1996-05-07 hep-th
Mixed colour states in QCD confining vacuum
我们证明了无自旋重夸克在$SU(N_{c})$规范群基本表象中的禁闭可以看作是纯色态到白色混合态的退相干。发现退相干率与QCD弦的张力和色荷之间的距离成正比。计算了色态的纯度。
2006-08-31 hep-th
A Framework for Systematic Study of QCD Vacuum Structure II: Coherent Lattice QCD
我们提出了格点量子色动力学的公式，其中该理论的所有元素（规范作用量、费米子作用量、θ项和所有算符）都是从单个对象（即具有精确手征对称性的格点狄拉克算符D）构造的。通过构造标量密度（规范作用量），提出了几种这种类型的正则化，这些标量密度是D的显式函数。其中最简单的是基于这样的命题，即与Tr D相关的密度的经典极限（直到一个加性常数）与FF成比例，而相应的算子是局部的。明确的规范和费米子方面的理论之间的相互关系的可能性，强调与实用的QCD真空结构的探索等配方。
2007-03-15 hep-lat hep-ph hep-th
Nucleon electric dipole form factor in QCD vacuum
本文利用QCD真空拓扑赝粒子对真空角θ的敏感性，建立了轻夸克味下Pauli形状因子与电偶极形状因子的新关系，并由此显式推导出质子和中子的电偶极矩，结果与格点计算一致。
2025-11-07 hep-lat hep-ph hep-th
Instantons, the QCD Vacuum, and Hadronic Physics
大量来自晶格计算的证据表明，瞬子在轻强子物理学中起着重要作用。这方面的证据进行了总结，和最近的结果有关的SU（3）真空的瞬子内容，瞬子贡献的静电势，并在有限温度下的一类新的瞬子解决方案进行了审查。
1998-10-26 hep-lat hep-ph hep-th
The Role of Berry Phases in the QCD Vacuum Structure
本文结合绝热近似与Fujikawa方法重新审视QCD真空角$θ$的起源，证明QCD $θ$项在有效作用量中自然出现，并揭示物理态通过泛函Berry相位$Δα$获得拓扑信息，为QCD真空结构提供了几何与动力学视角。
2025-05-30 hep-th
Casimir Force between a Dielectric Sphere and a Wall: A Model for Amplification of Vacuum Fluctuations
研究了可极化粒子与反射壁的相互作用。采用宏观的方法，其中平均力计算从麦克斯韦应力张量。一个完美的反射墙和一个球的介电函数所给出的德鲁德模型的特殊情况下进行了详细研究。结果表明，该力可表示为位置的单调衰减函数和振荡件的单调衰减函数之和。在大的分离，振荡片是占主导地位的贡献，是远远大于卡西米尔-波尔德相互作用的限制，球是一个完美的导体。有人认为，这种增强力可以解释在真空波动的频谱。在理想导电球的极限中，在频谱的不同部分之间存在抵消，这在具有频率依赖极化率的球的情况下不再完全发生。对力的振荡分量的大小的估计表明，它可能大到足以被观察到。
1998-10-22 cond-mat hep-th quant-ph
Theoretical calculation of the fine-structure constant and the permittivity of the vacuum
The Ohio State University（俄亥俄州立大学）
本文通过计算真空的介电常数，推导出精细结构常数的理论值，并探讨了光子与真空涨落相互作用对常数的影响。
2026-02-14 hep-th physics.gen-ph
Energy conditions outside a dielectric ball
我们分析表明，真空电磁应力能量张量外的球具有恒定的介电常数和磁导率总是服从弱，零，占主导地位，和强的能量条件。在量子场论中，还没有已知的例子可以证明平坦时空中的平均零能量条件被违反。
2004-07-01 gr-qc hep-th
