Dynamically assisted Schwinger mechanism and chirality production in parallel electromagnetic field
我们研究了在一个慢的强平行电磁场叠加一个快的弱微扰电磁场的情况下,从真空中产生粒子和手征。在Furry图像中,我们基于微扰理论导出了粒子和手征产生数的解析公式。利用该公式,我们解析地讨论了Schwinger机制和单光子对产生之间的相互作用和动力学辅助,阐明了平行慢强磁场的作用。我们还表明,动力学援助可以显着提高手征性生产,并可以产生相当数量的手征性,即使是大质量的粒子。唯象应用包括重离子碰撞和强激光实验进行了讨论。
2020-05-21 hep-ph hep-th nucl-th
Impact of chirality imbalance and nonlocal interactions on the QCD biased axionic domainwall interpretation of NANOGrav 15 year data
School of Mathematics and Physics, North China Electric Power University(华北电力大学数理学院)
研究QCD偏置和宇称不平衡对NANOGrav 15年数据中引力波信号的影响,发现非本地NJL模型下特定θ和μ_5条件下可解释观测结果。
2026-03-08 hep-ph
Quantum computing of chirality imbalance in SU(2) gauge theory
本文实现变分量子算法结合Monte Carlo采样,研究了1+1维SU(2)非阿贝尔规范理论中的手性凝聚,模拟结果与精确对角化一致,揭示了手性对称性破缺与恢复现象,展现了近期量子计算探索有限温密QCD系统的潜力。
2025-04-01 hep-lat hep-ph hep-th
Electromagnetic spectral functions in hot and dense chirally imbalanced quark matter
利用热场论的实时公式,计算了有限温度和密度下手征不平衡夸克物质的光子自能。详细探索了分析结构,揭示了对应于介质中各种物理散射和衰变过程及其阈值的切割结构。从Nambu-Jona-Lasinio模型的能隙方程出发,得到了处于手征对称性破缺相的夸克的质量.研究发现,在有限的手性化学势存在下,手性凝聚体在低温下趋于增强,而在高温下则相反。电磁谱函数得到一个连续谱,这纯粹是一个有限的手征化学势效应。
2022-05-04 hep-ph nucl-th
Magnetars and the Chiral Plasma Instabilities
我们提出了一种可能的新机制,即手征等离子体不稳定性,它是由于电子手征不平衡引起的致密星强而稳定的磁场。在超新星核塌缩过程中,伴随着宇称破缺的弱过程,不可避免地会出现大的电子手征不平衡。我们估计,由于这种不稳定性的最大磁场的数量级为10^{18} G的核心。这种机制自然地从手征不对称性产生大的磁螺旋度,这确保了大磁场的稳定性。
2014-02-19 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Zero mode solutions of quark Dirac equations in QCD as the sources of chirality violating condensates
证明了无质量QCD中手征性破坏凝聚来自于任意胶子场中Dirac方程的零模解。基于这一思想,提出了一个计算夸克凝聚体在恒定外电磁场中磁化率的模型。
2009-06-01 hep-ph
Chirality transfer & chiral turbulence in gauge theories
费米子和规范场之间的手征转移对于理解手征磁效应等反常输运现象的动力学起着至关重要的作用。在这个过程中,我们提出了一个第一性原理研究这些过程的基础上,经典统计的实时晶格模拟强耦合QED $(e^2N_f=64)$。我们的模拟表明,在费米子扇区的手征不平衡触发规范场扇区的手征等离子体不稳定性,这最终导致通过磁螺旋度的自相似湍流级联的长距离螺旋磁场的产生。
2020-03-02 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Chiral Magnetic Spiral
我们认为,一个非常强的磁场的存在下,在手性破碎相诱导不均匀的期望值,螺旋性质沿磁场轴,为电流的电荷和手性,当有有限的重子密度或左右手征之间的不平衡。这种“手征磁螺旋”是沿着磁场的方向传输(i)电荷(在有限手征下)和(ii)手征(在有限重子密度下)的电流的无间隙激发。在这两种情况下,它也诱导在横向振荡电流的电荷和手性。在重离子碰撞中,手征磁螺旋可能对最近在RHIC上观察到的面外和面内动态电荷涨落都有贡献。
2010-03-17 hep-ph hep-th nucl-th
Chiral magnetohydrodynamic turbulence in core-collapse supernovae
手征磁流体动力学(手征MHD)描述了手征不平衡的相对论带电物质的宏观演化。一个这样的天体物理系统是高密度轻子物质的核心坍缩超新星,轻子的手征不平衡的宇称破坏弱过程产生的。在建立了该系统的手征MHD方程后,我们对磁场和流场的实时演化进行了数值模拟,并研究了手征MHD湍流的性质。特别是,我们观察到的反向级联的磁能和流体的动能。我们的研究结果表明,迄今为止被忽略的手征效应可以扭转湍流级联方向从直接到反级联,这将影响磁流体动力学演化的超新星核心爆炸。
2018-10-15 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Chiral Langevin theory for non-Abelian plasmas
具有手性不平衡的带电等离子体是不稳定的,并且倾向于减少不平衡。这种手性等离子体的不稳定性,但是,不捕获(异常)流体力学高温非阿贝尔等离子体。我们推导了一个描述手征等离子体在磁尺度下不稳定性的具有反常宇称破坏效应的Langevin型经典有效理论。我们表明,不稳定的时间尺度是$[g^4 T \ln(1/g)]^{-1}$顺序在弱耦合。
2015-01-13 hep-ph hep-th nucl-th
Polarization as a signature of local parity violation in hot QCD matter
通过测量末态重子的极化矢量在动量上的投影,即螺旋度,我们发现了相对论性核碰撞中由于手征不平衡而导致的局域宇称破缺。所提出的方法不需要耦合到电磁场,如在手性磁效应。利用线性响应理论,我们证明了在手征不平衡的存在下,自旋为1/2的重子和反重子沿动量方向对极化有额外的贡献,并且与轴向化学势成正比.另外,宇称破缺,螺旋度的贡献可以通过研究螺旋度螺旋度方位角相关检测。
2021-10-07 hep-ph nucl-th
Thermal Background Corrections to the Neutrino Electromagnetic Vertex in Models with Charged Scalar Bosons
我们计算了一类模型中由于电子背景对中微子电磁顶点的修正,如具有R宇称显破缺的超对称模型,其中带电标量玻色子与轻子耦合,并且能够提供中微子磁(电)矩$μ_ν\sim 10^{-12}\:μ_B$的天体物理有趣值.我们发现,介质的贡献的手征翻转磁(电)偶极矩是不显着的,但是一个新的手征翻转,但螺旋守恒,长期出现。它表示介质中存在${\cal CP}$和${\cal CPT}$不对称性,并与纵向光子相关联,因此在真空中消失。我们估计的贡献,这个新的长期的等离子体衰变过程$γ_{pl}\rightarrow νν$在核心的简并恒星的速度,表明它可以与来自真空磁(偶极)时刻的贡献。我们还计算了由于介质对对角磁矩的手征保持贡献,在磁场存在下传播中微子的有效势的修正。这种贡献对于粒子和反粒子来说是相同的,因此对于马约拉纳中微子来说不需要消失。
1993-11-24 hep-ph
Chirality-preserving neutrino oscillations in an external magnetic field
在物质中传播的中微子由于与背景中带电粒子的弱相互作用而获得一个有效的电磁顶点。在存在外部磁场的情况下,诱导顶点影响的混合中微子的味转换的方式,与由内禀磁矩相互作用驱动的振荡,保持手征。我们推导出这种情况下的演化方程,并讨论了在超新星等环境中的一些物理后果。对于较小的平方质量差,中微子和反中微子的共振发生在接近的区域内。在这种情况下,谐振条件变得与真空参数无关,并且对于两者近似相同。
1996-06-03 hep-ph
Axial anomaly, Dirac sea, and the chiral magnetic effect
格里博夫认为轴向异常是真空中任意高动量带电费米子集体运动的表现。在存在外部磁场和手性不平衡的情况下,这种集体运动以电流的形式变得可以直接观察到-这就是手性磁效应(CME)。我给一个初步的介绍到CME的物理,并讨论一些最近的发展。
2010-10-05 hep-ph nucl-th
Chirality production during axion inflation
本文利用梯度展开形式研究了轴子暴胀中赝标量场与电磁场轴向量耦合导致的手性荷产生,并纳入手性磁效应与施温格效应,发现暴胀结束时能高效产生大的手性化学势。
2021-11-10 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Chirality Production with Mass Effects-Schwinger Pair Production and the Axial Ward Identity
利用宇称破缺的均匀电磁背景场,通过轴向沃德恒等式及其对Schwinger机制的依赖,综述了具有质量效应的手征的反常产生.真空渐近状态的作用发挥的期望值的解释进行检查。讨论了用一个内外散射矩阵元计算的观测量在欧氏平衡下对一个场景的预测。一个值得注意的衍生物是手征异常的消失。与此相反,它是讨论下,在,或实时,形式主义预测的情况下,平衡,捕获效果的平均产生的粒子反粒子对由于Schwinger机制计算的观测值。如Schwinger机制所预期的,平衡外手性异常被补充以指数二次质量抑制。类似的行为和平衡外的应用,包括手征磁效应和手征凝聚评论。
2020-08-09 hep-ph hep-th nucl-th
The Chiral Magnetic Effect and Anomaly-Induced Transport
手征磁效应(CME)是指由于手征不平衡而引起的电荷沿外磁场分离的现象。CME是一种宏观量子效应--它是手征异常在狄拉克海中产生集体运动的表现。由于手征不平衡与规范场的整体拓扑结构有关,CME电流在拓扑结构上受到保护,因此即使在存在强相互作用的情况下也是非耗散的。因此,CME和相关的量子现象影响了具有手征费米子的系统的流体动力学和输运行为,从夸克-胶子等离子体到手征材料。本综述的目的是提供一个基本的介绍到CME的物理学,历史的角度来看,并指导迅速增长的文献在这个话题的主要思想。
2013-12-22 cond-mat.mes-hall hep-ph hep-th
Helicity conservation in perfect electromagnetic and chiral fluids
本研究推导了理想相对论电磁流体的总螺旋度守恒律,分析其等熵下与手性反常方程的形式对应、非相对论极限下的修正,还结合手性输运效应研究了手性不平衡对螺旋度守恒律的修改。
2023-05-31 hep-ph hep-th nucl-th
Experimental review on the chiral magnetic effect in relativistic heavy ion collisions
Rice University(莱斯大学);Fudan University(复旦大学);Purdue University(普渡大学)
回顾重离子碰撞中手磁效应的实验研究,分析观测指标、背景抑制技术及实验方法的优缺点,展望未来高能核碰撞中手磁效应的探索前景。
2026-03-17 hep-ex hep-ph nucl-ex
Chiral magnetic effect in the PNJL model
本文研究了在强磁场和手征化学势$μ_5$存在下的具有Polyakov环的双味Nambu-Jona-Lasinio模型(PNJL模型).首先研究了强磁场作用下的手征对称性破缺和去禁闭交叉的性质。然后讨论了$μ_5$对相结构的影响。最后计算了与手征磁效应有关的手征电荷、电流及其磁化率。
2010-06-15 hep-ph
Electromagnetic bremsstrahlung and energy loss in chiral medium
研究在手征介质中快带电粒子的电磁辐射,发现手征磁电流导致的不稳定性引发手征性依赖的轫致辐射共振,增强能量损失,并在单散射和高能近似下计算了截面与能量损失。
2023-07-26 hep-ph
Photon Distribution Amplitudes in QCD
我们开发了一个一致的技术计算硬排他过程中的实际光子发射,这是基于背景场的形式主义,并允许一个方便的分离的硬电磁和软强子组件的光子。后者与电磁背景场中光锥算子的矩阵元有关,可以用光子分布振幅来参数化。我们构建了一套完整的光子分布振幅,并包括扭转4,为手性守恒和违反手性运营商。分布振幅涉及几个非微扰参数,最重要的是,夸克凝聚的磁化率。我们回顾和更新以前的估计的磁化率,也给出了新的估计参数描述更高的扭曲振幅QCD求和规则。
2002-07-25 hep-ph
Chiral imbalance in hadron matter : its manifestation in photon polarization asymmetries
本文研究了在夸克-强子介质中由于手征对称性破缺,即重离子碰撞(HIC)后火球中左右手夸克平均密度出现差异,而导致局部宇称破缺(LPB)的可能性.将QCD激发的有效介子拉格朗日量推广到手征介质,分析了轻标量和赝标量介子的性质。研究表明,标量介子的奇异衰变是由于手征不平衡下$π$和$a_0$真空态的混合引起的。π电磁形状因子获得奇偶奇补充,其产生π极化率中的光子极化不对称性。我们推测LPB的上述性质可以在LHC、RHIC、FAIR和NICA加速器上的实验中得到证实。
2019-02-27 hep-ph nucl-th
Charged pions tagged with polarized photons probing strong CP violation in a chiral-imbalance medium
在热QCD系统中,由于胶子拓扑位形所携带的缠绕数的不同而导致的非零手征,可以产生局部奇宇称畴(QCD sphaleron)。这个区域被称为手性不平衡介质,其特征在于非零手性化学势,这可以解释为强CP相位的时间变化。我们发现手征化学势在带电π介子的电磁形状因子中产生宇称破缺项。重离子碰撞实验可以通过介质中π介子和光子的弹性散射观测到宇称奇形状因子的唯象结果。然后,我们通过测量与π介子相关的光子的偏振来量化宇称破坏的不对称率,并讨论了如何在一定的实验室框架中测量它。我们粗略地估计了典型的大小的不对称性,只是拿起π共振过程,并发现信号可以足够大,比可能的背景事件从宇称破缺电弱过程。我们的研究结果可能提供了一种新的可能性,使一个明显的检测残留的强CP破坏。
2017-06-12 hep-ph nucl-ex nucl-th
Experimental searches for the chiral magnetic effect in heavy-ion collisions
手征磁效应是指在强磁场作用下,手征不平衡夸克产生的电荷分离(电流)。这种手征不平衡是由于夸克在近似手征对称性恢复下与非零拓扑荷胶子场的亚稳局域相互作用而产生的。这些局域域违反了$\mathcal{P}$和$\mathcal{CP}$不变性,可能为解释当今宇宙中物质-反物质不对称性的强度提供强$\mathcal{CP}$问题的解决方案。相对论性重离子碰撞,可能产生高能量密度的夸克-胶子等离子体和恢复近似的手征对称性,以及可能存在的长寿命强磁场,提供了一个独特的机会来探测日冕物质抛射。早期对重离子碰撞中CME诱导的电荷分离的测量主要受物理背景的影响。为消除或减少这些背景已作出了重大努力。我们回顾了这些努力,有点历史的角度来看,并集中在最近的创新实验的承诺,在重离子碰撞中寻找日冕物质抛射。
2019-06-27 hep-ex hep-ph nucl-ex
Quantized chiral magnetic current from reconnections of magnetic flux
我们引入了一种新的机制,手征磁效应,不需要一个初始的手征不平衡。手征磁流是由改变系统磁螺旋度的磁通量重联产生的。由此产生的电流完全由磁螺旋度的变化决定,并且是量子化的。
2016-10-21 cond-mat.str-el hep-ph hep-th
Damping rate of a fermion in ultradegenerate chiral matter
我们计算的手征等离子体中传播的费米子的阻尼率时,有一个左,右手费米子的密度之间的不平衡,推广后,这些系统的硬热回路remation技术。在超简并极限中,对于非常高的能量,该外部费米子的阻尼率接近于恒定值。然而,接近两个费米面,我们发现,该速率取决于两个费米子的能量和手征,是较高的占主导地位的手征。这是由于它与等离子体粒子的散射,由朗道阻尼光子的交换介导。特别是,我们发现,手征不平衡是负责不同的传播的左,右圆偏振的横模的光子,和手征费米子相互作用不同,这两个横模。我们认为高能费米子的自发辐射是运动学禁止的,并讨论了我们的计算是有效的时间制度。
2020-02-12 cond-mat.mes-hall hep-ph
Exotic meson decays in the environment with chiral imbalance
讨论了高能中心重离子碰撞(HIC)中局域宇称破缺(LPB)的出现。火球中的LPB可以由右手和左手手征费米子的数量密度之间的差异(手征不平衡)产生,这是由手征(轴向)化学势实现的。将QCD诱导的有效介子拉格朗日量推广到手征不平衡介质中,分析了轻标量和赝标量介子($π, a_0$)的性质。结果表明,标量介子的奇异衰变是手征不平衡下$ π$和$ a_0 $真空态混合的结果。π电磁形状因子得到了一个不寻常的奇偶奇补充,它产生了光子极化π极化不对称。我们希望在LHC、RHIC、CBM FAIR和NICA加速器上的实验中能发现LPB的上述迹象。
2017-10-04 hep-ph hep-th nucl-th
Maximal chirality transfer in the photon-graviton conversion in the early universe
本文研究了早期宇宙辐射主导时期手征电磁波在原初磁场中转化为手征引力波的现象,发现转换概率随磁场增强而增加但与背景场手征性无关,且产生的手征引力波在约100 GHz处能量密度达峰值,特征应变可被高频引力波探测任务探测。
2024-12-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Chiral Magnetic and Vortical Effects in High-Energy Nuclear Collisions --- A Status Report
量子反常与磁场和涡度的相互作用导致了手征费米子系统中各种新颖的非耗散输运现象,包括夸克-胶子等离子体。其中之一是手征磁效应(CME)--手征不平衡引起的外部磁场产生电流。由于手征不平衡与规范场的整体拓扑结构有关,CME电流在拓扑结构上受到保护,因此即使在存在强相互作用的情况下也是非耗散的。因此,CME和相关的量子现象影响了强耦合夸克-胶子等离子体的流体力学和输运行为,并且可以在相对论性重离子碰撞中进行研究,其中碰撞离子产生强磁场。CME和相关现象的证据已经由BNL的相对论重离子对撞机的STAR合作组织和CERN的大型强子对撞机的ALICE合作组织报道。本综述的目的是对反常手征效应的物理学作一个初步的介绍,描述重离子物理学实验研究的现状,并概述未来的工作,无论是在实验上还是在理论上,消除现有的不确定性所需的数据解释。
2016-03-19 cond-mat.str-el hep-ph hep-th
The Chiral Magnetic Effect
在夸克-胶子等离子体中,拓扑电荷变化跃迁可以通过轴向反常诱导出手征。我们研究了这种情况下夸克-胶子等离子体对外部磁场的平衡响应。为了模拟拓扑电荷变化跃迁的效果,我们将引入手性化学势。我们将证明沿着磁场产生电磁流。这就是手性磁效应。我们计算了这个电流的大小作为磁场,手征,温度和重子化学势的函数。
2008-08-25 hep-ph hep-th
Chiral Magnetic conductivity
具有非零拓扑荷的胶子场组态产生手征,诱导P-和CP-奇效应。当将磁场施加到具有非零手性的系统时,沿着磁场的方向产生电磁电流。感应电流等于手征磁导率乘以磁场。本文将计算非零频率下高温等离子体的手征磁导率。这使我们能够讨论与时间相关的磁场,如产生在重离子碰撞,对手性不对称系统的影响。
2009-07-28 hep-ph hep-th
Chiral magnetic effect in heavy ion collisions and beyond
手征性是现代科学中普遍存在的概念,从粒子物理学到生物学。在量子物理学中,费米子的手征性通过手征反常与规范场的拓扑联系起来。虽然手征反常通常与场论中的短程行为联系在一起,但近年来人们已经认识到它也影响手征费米子系统的宏观行为。特别是,在磁场存在下,左手和右手费米子之间的局部不平衡引起电荷的非耗散传输(“手征磁效应”,CME)。在重离子碰撞中,相对论重离子对撞机正在进行这种效应的研究,最近提出了一个专门的同量异位素运行的结果。对重离子碰撞中CME的观测有助于揭示早期宇宙中重子非对称性产生的机制。最近,在具有手征准粒子的Dirac和Weyl半金属中发现了CME。这一发现为量子传感器开辟了一条道路,并可能成为一种新型量子计算机。
2022-04-22 hep-ph hep-th nucl-th
Axial Ward identity and the Schwinger mechanism -- Applications to the real-time chiral magnetic effect and condensates
我们阐明宇称破缺恒定电磁场下的手征生产,我们澄清定性的差异和平衡。对于强磁场,施温格机制产生的对增加了手征性。根据Schwinger公式,对产生率随质量呈指数抑制,而轴向沃德恒等式中的手征性产生的质量依赖性出现在伪标量项中。我们证明了在平衡场论演算中,对于任何质量,轴向反常都被赝标凝聚所抵消。在一个实时制定与在和出状态,我们表明,轴向沃德恒等式导致的手征生产率符合Schwinger公式。我们照亮,这样的一个在和出状态制定清楚的手征磁效应在和平衡,我们讨论了进一步的应用,实时凝聚。
2018-07-12 cond-mat.str-el hep-ph hep-th
Helicity Precession of Spin-1/2 Particles in Weak Inertial and Gravitational Fields
本文计算了自旋为1/2的粒子在经典电磁场和引力场作用下的螺旋性和手征性效应。螺旋度的演变,然后确定在非相对论,相对论和超相对论制度。我们发现,惯性引力可以区分螺旋性和手征性。一般来说,即使粒子没有质量,螺旋度也不守恒。然而,在这种情况下,惯性场几乎不能作用于费米子。
2004-05-30 gr-qc hep-ph hep-th
Chiral magnetohydrodynamics with zero total chirality
本文模拟零总手征性条件下手征磁流体动力学中磁场与手征化学势的耦合演化,揭示CPI、涡旋转折和自旋翻转对逆级联及螺旋度守恒的作用。
2023-08-22 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Electromagnetic Dipole Moments and Radiative Decays of Particles from Exchange of Fermionic Unparticles
从尺度和洛伦兹不变性的基本考虑出发,构造了自由费米子非粒子场的传播子。传播子被固定到一个归一化因子,这是需要恢复的结果,一个自由的无质量的费米子场的规范限制的标度维。与玻色情形相比,出现了两个新的特征。传播子包含γ项和非γ项,在任意尺度下,两者之间存在π/2的相对相位.这将导致在玻色子情况下已知的干涉效应之上的额外干涉效应。与纯粒子的情况相比,非γ项可以介导手征翻转的跃迁,其不被轻费米子质量抑制,但被环中的大玻色子质量增强。我们采用这最后一个功能设置严格的界限上的Yukawa耦合之间的费米子unparticle和普通费米子通过电磁偶极矩和辐射衰变的光费米子。
2008-04-04 hep-ph