A new way of determining the Lattice QCD equation of state at a finite chemical potential
热力学观测量在有限重子化学势$μ_B$上的泰勒展开是解决格点量子色动力学符号问题的常用方法。由于计算这些高阶泰勒系数的相关困难和精度的限制，除了提供不同热力学观测值的可靠估计之外，寻找可以减轻计算成本的各种重算方案变得至关重要。最近，在Phys.Rev.Lett.中提出了一种将第一$N$电荷密度相关函数$D_1,\dots,D_N$对泰勒级数的贡献指数求和到$μ_B$中的所有阶的方法。128，2，022001（2022）。由于相关函数$D_n$是使用来自不同随机体积源的估计值随机计算的，因此再确认公式受到有偏估计值的影响。这些估计可能变得非常剧烈，并且可能从根本上误导$N$和$μ$的大值的计算，以及作为自由能的高阶$μ$导数的可观测量的计算，特别是在较低温度下。在这项工作中，我们提出了一个累积量扩展程序，允许调查和调节这些有偏估计在不同的顺序在$μ$。我们发现累积量展开中的无偏估计能够真实地捕捉到高阶关联函数的真正的高阶随机波动，而这些波动被指数重算公式所抑制.最后，我们发现了一个无偏的形式主义的指数重建，当扩展在一个系列，可以准确地重现泰勒级数高达所需的权力在$μ$。我们也能够重新获得知识的重新加权因子和配分函数，这完全失去了通过实施累积量扩展计划的许多其他重要性质。
2022-09-26 hep-lat hep-ph nucl-ex
New Way to Resum the Lattice QCD Taylor Series Equation of State at Finite Chemical Potential
热力学势的泰勒展开式$μ_B$是一种绕过格点量子色动力学符号问题的著名方法。由于计算高阶泰勒系数的困难，已经提出了各种替代的展开方案以及重算技术来将泰勒级数扩展到更大的$μ_B$值。最近，在Phys.Rev.Lett.中提出了一种将第一$N$电荷密度关联函数$D_1,\dots,D_N$对泰勒级数的贡献求和到$μ_B$中的所有阶的方法。128，2，022001（2022）。该重算采用指数因子的形式。由于关联函数是随机计算的，因此指数因子包含对于大$N$和$μ_B$可能显著的偏差。本文提出了一种新的计算QCD状态方程的方法。通过截断展开在最大阶$M$，我们最终只有有限的产品的关联函数，可以评估在一个公正的方式。虽然我们的形式也适用于$μ_B\ne0$，在这里，我们提出了一个有限的同位旋化学势$μ_I$，没有符号问题的简单情况。我们提出并比较结果的压力和同位旋密度使用泰勒展开，指数再膨胀和累积展开，并提供证据表明，在后者的偏差的情况下，实际上提高了收敛。
2022-08-11 hep-lat hep-ph nucl-ex
Lattice QCD Equation of State for Nonvanishing Chemical Potential by Resumming Taylor Expansion
重子化学势的泰勒展开（$μ_B$）是格点量子色动力学中计算$μ_B>0$的QCD热力学的常用方法。仅基于几个已知的最低阶泰勒系数，难以辨别$μ_B$的范围，其中围绕$μ_B=0$的这种扩展可以被信任。本文介绍了一种基于守恒流的$n$点关联函数（$D_n$）的QCD状态方程在$μ_B$中的泰勒展开式的重算方案。该方法将第一个$N$关联函数$D_1,\dots,D_N$对QCD配分函数的泰勒展开的贡献求和到$μ_B$中的所有阶。我们表明，在$μ_B\ne0$的重新加权配分函数的一个近似的图形化的配分函数。我们将所提出的方法应用于高统计格点量子色动力学计算，在$32^3\times8$格点上使用具有物理夸克质量的2+1风味的高度改进交错夸克，温度为$T\approx145$ -176 MeV。我们证明，相对于泰勒展开，的mammed版本不仅导致改进的收敛性，但也反映了零点的mammed分区函数和严重的符号问题，导致其最终崩溃。我们还提供了一个推广的方案，除了$μ_B$，还包括温度和夸克质量的幂的重新计算，并表明[S. Borsányi等人，物理修订版信函126，232001（2021）.]这是一个特殊的情况下，这种广义的重申。
2022-01-21 hep-lat hep-ph nucl-ex
The pressure of deconfined QCD for all temperatures and quark chemical potentials
我们提出了一种计算QCD压力微扰展开的新方法，该方法在退禁闭相中的所有温度和夸克化学势值下都是有效的，并且我们计算出的精度达到并包括g^4阶。我们的计算显然是四维的，并且是纯图解的，因此不依赖于任何有效的高温或高密度QCD理论描述。在不同的极限下，我们恢复了已知的降维结果和HDL、HTL重算方案，以及零温夸克物质的状态方程，从而验证了它们各自的正确性。为了证明各种制度的重叠，我们进一步表明降维和HDL图解微扰理论的预测同意在制度T~ \sqrt{g} * μ。在参数较小的温度T~g*mu下，我们发现降维结果与非静态近似的结果在T~ 0.2mD（其中mD为T=0时的德拜质量）下一致.除此之外，我们还看到，只有后一种方法与弗里德曼和麦克勒伦的T=0结果平滑地联系在一起，对后者的主要小T修正是由所谓的非费米液体项给出的，这些项首先是通过HDL重算得到的。最后，我们概述了我们的方法的扩展到下一个订单，在那里它将包括目前未知的低温熵和比热的条款。
2006-07-27 hep-lat hep-ph nucl-th
On the resummation of non-global logarithms at finite $\mathbf{N_c}$
我们提出了一个计算的非全球日志在有限的$\mathrm{N_c}$半球质量分布在$e^+e^-\to 2$喷流，在单一的日志精度高达五阶的强耦合常数。我们的研究结果表明，这些大的日志到一个指数可能的所有订单repetmation。比较我们的结果，在大$\mathrm{N_c}$，最近在文献中报道，我们发现一个协议。我们还比较了我们的研究结果与数值的所有订单remation在大$\mathrm{N_c}$和讨论的意义，忽略有限的$\mathrm{N_c}$的修正，上述分布。
2015-07-04 hep-ph
Density resummation of perturbation series in a pion gas to leading order in chiral perturbation theory
平均场（MF）近似的π物质，相当于领先的ChPT秩序，不涉及动力学循环，如果自洽，只产生有限的重整化。的权重因子的哈尔措施的π字段，进入路径积分，产生一个有效的拉格朗日$δ\mathcal{L}_{H}$，这是一般奇异的连续极限。只存在一种π介子场的参数化，其权因子分别等于1和$δ\mathcal{L}_{H}=0$。这种独特的参数化保证了MF近似的自洽性。我们用它来计算的热格林函数的π气体在MF近似作为一个幂级数的温度。π介子场$χ^α$的函数$\mathcal{J}(χ^αχ^α)$相对于标量π介子密度的热平均的Borel变换被发现是$\frac{2}{\sqrtπ}\mathcal{J}(4t)$。对于π介子物质的基本特性，如π介子传播子、π介子光学势、标量夸克凝聚$<{\bar{q}}q>$、介质中π介子衰变常数${\tilde{F}}$和π介子物质的状态方程，在标量π介子密度上的微扰级数似乎是渐近的.这些系列的总结使用轮廓改进的Borel重算方法。夸克标量凝聚平稳地减小，直到$T_{max}\simeq 310$ MeV。温度$T_{max}$是零π化学势下热化非线性σ模型允许的最高温度。$T_{max}$的估计值高于RHIC的化学冻结温度$T\simeq 170$ MeV，也高于格点规范理论预测的向双味夸克物质的相变温度$T_{c} \simeq 175$ MeV。
2006-10-26 hep-lat hep-ph nucl-th
Resummation of background-collinear corrections in strong field QED
激光背景中的散射过程退化为与激光共线的不可观测光子的发射。我们确定的过程和观测量，这种退化因式分解和指数，获得领先的顺序强度依赖于这些包容性的观测量在高激光强度，正确的精细结构常数（所有循环，所有排放）的所有订单。结果表明，指数强度依赖性不同于Narozhny-Ritus猜想预测的强场量子电动力学的高强度行为。
2021-01-14 hep-ph
The thermodynamics of the quark-gluon plasma: Self-consistent resummations vs. lattice data
本文讨论了最近克服QCD热力学势微扰展开收敛性差的一种方法。这种方法是基于自洽的近似，它允许一个规范不变的和明显的紫外线有限remation的基本物理的硬热/密集的循环。这样得到的结果与可得到的晶格数据在大约两倍于临界温度的温度下是一致的。有限夸克密度等离子体的计算（即，具有非零化学势$μ$）并不比在$μ=0$更困难。
2001-04-03 hep-ph
Resummation for QCD Hard Scattering
我们恢复的分布是奇异的部分子阈值（弹性限度）在重夸克的生产，在矩空间的对数行为。该方法可应用于对相空间边缘敏感的各种截面，包括横向动量分布。除了领先的对数，对矩变量的依赖是由矩阵重整化群方程控制，反映了复合算子的演变，代表了底层硬散射的颜色结构。在次领先的对数精度下，这些演化方程可以对角化，并且截面中的力矩依赖性是指数之和。除了次首对数之外，重算还涉及矩阵排序。我们对轻夸克湮灭和胶子熔合产生重夸克的情况进行了详细的分析。
1997-05-05 hep-ph
The scale of soft resummation in SCET vs perturbative QCD
我们总结和扩展以前的结果进行比较的阈值remmation，使用软共线有效理论（SCET），在Becher-Neubert方法，标准微扰QCD形式主义的基础上因式分解和remmation的Mellin矩的部分子截面。我们表明，这个SCET结果的对数精度可以扩展半个对数的顺序，从而使它在完全符合标准QCD结果，如果一个合适的选择是由软标度μ s的SCET结果的特点。我们提供了一个主公式有关的两种方法为其他规模的选择。然后，我们表明，与Becher-Neubert尺度的选择的朗道极点，这在微扰QCD方法通常是通过功率或指数抑制项，在SCET方法中被删除的crumically subleading项，打破因式分解。这样的条款可能成为领导的一般选择的部分子分布，并始终领先时，remation是使用足够远的强子阈值。
2013-01-18 hep-ph
Equation of State for QCD at finite temperature and density. Resummation versus lattice data
有限温度场论的微扰级数收敛性很差，需要一种方法对其进行重组，本文综述了有限温度和化学势下场论微扰级数的两种重组方法，即硬热环微扰理论（HTLpt）和降维方法（DR）。我将介绍的压力，跟踪异常，声速和夸克亲合性的3圈HTLPT计算和夸克亲合性使用DR在四个圈。与现有晶格数据的仔细比较表明，许多物理量具有良好的一致性。
2014-11-05 hep-ph
Generalized threshold resummation in inclusive DIS and semi-inclusive electron-positron annihilation
本文给出了包含深度非弹性散射（DIS）和半包含e^+ e^-湮没的类空和类时非对角分裂函数的最高三个阈值的解析全阶结果以及相应的系数函数。所有这些结果都是通过对维数正则化中相应的未因式分解量的结构进行逐阶分析得到的，可以用我们中的一个人介绍的伯努利函数和领先对数软胶子指数来表示。由此产生的数值修正是小的分裂功能，但大的系数功能。在这两种情况下，需要确定阈值扩展中的更多项，以获得定量可靠的结果。
2015-11-27 hep-ph
Electric conductivity of hot and dense quark matter in a magnetic field with Landau level resummation via kinetic equations
在最低朗道能级近似下，计算了夸克物质在有限温度下的电导率$T$和在磁场$B$作用下的夸克化学势$μ$.横向于$B$的电导率由霍尔电导率$σ_H$支配。对于纵向电导率$σ_\parallel$，我们需要求解动力学方程。然后，我们数值计算发现，$σ_\parallel$只有轻微的依赖于$μ$和夸克质量$m_q$。此外，$σ_\parallel$首先减小，然后线性增加作为$B$的函数，导致中间$B$区域，其看起来与手性磁效应的实验特征一致。我们还指出，在非零$B$的$σ_\parallel$保持在$B=0$的晶格QCD估计的范围内。
2017-11-04 cond-mat.str-el hep-ph
The pressure of deconfined QCD for all temperatures and quark chemical potentials
提出了一种计算QCD压力微扰展开的新方法，该方法适用于去限制相的所有温度和夸克化学势，并计算出直至并包括g^4阶。这种新的方法统一了几种不同的微扰方法的状态方程，并同意降维，HDL和HTL remation计划，和零温度的结果在各自的有效范围内。
2006-08-22 hep-ph
Higgs boson production at the LHC: transverse-momentum resummation and rapidity dependence
我们考虑强子碰撞中胶子融合产生的希格斯玻色子。研究了微扰QCD中希格斯玻色子的双微分横动量（q_T）和快度（y）分布。在小q_T（q_T << M_H，M_H为希格斯玻色子玻色子的质量）区域，我们考虑了多部分子辐射对所有微扰级的贡献。我们使用碰撞参量和双Mellin矩来实现和因式分解横向和纵向动量守恒的多部分子运动学约束。然后，对数项被系统地表示为指数形式。在小q_T时，我们对大扰动进行全阶重构，直至次-次-首对数精度;而在大q_T（q_T ~ M_H）时，我们应用匹配过程，将固定阶微扰理论恢复至次-首阶。本文给出了LHC在q_T和y上的微分截面的定量结果，并与在y上积分的q_T截面作了比较。
2008-02-11 hep-ph
Influence of the isospin and hypercharge chemical potentials on the location of the CEP in the mu_B-T phase diagram of the SU(3)_L x SU(3)_R chiral quark model
本文利用优化微扰理论重新确定微扰级数，研究了非对称夸克物质（rho_u \ne rho_d \ne rho_s）对重整化理论单圈参数化的手征夸克模型的准粒子质量和相图的影响.用相对论多体理论研究了巨正则系综中引入的各种化学势的影响。借助Witten-Veneziano质量公式估计了拓扑磁化率的温度依赖性。
2008-02-03 hep-ph
Towards finite density QCD with Taylor expansions
在有效的2+1味Polyakov夸克介子模型的框架下，分析了观测量的泰勒展开到有限化学势的一般收敛性质。为了计算所需的高阶系数，已经开发了一种基于算法微分的新技术。热力学可观的结果，以及通过级数展开到第24阶得到的相结构进行比较，在有限的化学势的全模型解。可用的高阶系数还允许迭代，例如Pade级数，这改善了收敛行为。根据我们的结果，我们讨论了用泰勒展开法定位QCD相界和可能的临界端点的前景。
2011-10-27 hep-lat hep-ph
A new method to study lattice QCD at finite temperature and chemical potential
由于符号问题，在有限化学势格点上研究QCD是指数困难的。我们提出了一种方法-重叠改进多参数重新加权技术-来缓解这个问题。我们应用这种方法给出了在格点4^4和4 \cdot 6^3上得到的四味QCD的相图。我们的结果是基于{ \cal{O} }（10^3-10^4）组态。
2002-03-18 hep-lat hep-ph nucl-th
Influence of the Polyakov loop on the chiral phase transition in the two flavor chiral quark model
在有限的温度和夸克重子化学势μ q下，利用手征极限和π质量物理值的味数展开式N_f，求解了在时间规范场均匀背景上传播的由（sigma，pi）介子多重态和组分夸克组成的SU（2）_L × SU（2）_R手征夸克模型.保持费米子传播子在其树水平，几个近似的π传播子进行了研究。这些近似对应于微扰级数的不同的部分近似。将它们的解与依赖于严格的大N_f微扰级数展开的图解形式的重算比较，我们得出结论：只有当近似的π传播子的局部部分在1/N_f中对费米子贡献求和无穷多阶时，才能在μ_q=0处实现足够快的交叉跃迁，从而允许在μ_q中存在三临界点或临界端点。T相图。本文研究了由严格的大N_f展开提供的重正化和确定重正化中的反项的可能性。
2010-09-25 hep-ph
An Effective Lagrangian with Broken Scale and Chiral Symmetry III: Mesons at Finite Temperature
研究了描述核物质的有效拉格朗日量的介子扇区的有限温度行为。本文提出了一种计算有效势中对数项的方法，该方法包括展开和再展开，其结果用指数积分表示。在没有明确的手征对称性破缺的情况下，相变在190 MeV的温度下恢复对称性;当π介子有质量时，相变是平滑的。在高得多的温度下，一级相变恢复尺度对称性。
1996-12-16 hep-ph nucl-th
Transverse Parton Distribution and Fragmentation Functions at NNLO: the Quark Case
我们重新计算了用快度发散指数调节器计算微扰夸克横动量相关的部分子分布函数和碎裂函数。我们表明，指数调节器提供了一个一致的框架，计算各种成分的横向动量依赖因式分解。与文献中现有的调节器相比，指数调节器具有几个优点，我们详细解释。结果，大大简化了计算，并且在维数正则化中，我们能够得到次-次-首阶的结果，直到$\mathcal{O}(ε^2)$。这些项对于高阶计算是必要的，高阶计算通过新调节器带来的简化而成为可能。作为一个副产品，我们得到了能量-能量相关器在背靠背极限下的双圈夸克喷注函数，这是它的N $^3$ LL再确认的最后一个缺少的成分。
2019-08-11 hep-ph
Chiral Symmetry Breaking and the Dirac Spectrum at Nonzero Chemical Potential
研究了重子化学势为非零时QCD Dirac算符谱密度与手征凝聚体的关系。我们使用的本征值密度的微观制度，其中显示的周期，规模为1/V和振幅，发散与体积$V=L^4$指数的振荡的分析结果。我们发现，手征凝聚体的不连续性是由于整个振荡区域，而不是在原点的本征值的积累。这些结果也超出了微观制度的化学势$μ\sim 1/L$。
2005-01-26 cond-mat.dis-nn hep-lat hep-ph
Nonlocal chiral quark models with Polyakov loop at finite temperature and chemical potential
我们在一个非定域手征夸克模型的框架下分析了手征恢复和解除禁闭跃迁，该模型包括导致夸克波函数重整化的项，并通过将夸克与Polyakov圈耦合来考虑规范相互作用的影响.通过考虑一组指数形状因子和一组从晶格计算中获得的质量和重整化函数拟合获得的形状因子来描述非局部相互作用。
2009-12-23 hep-ph nucl-th
Chemical potentials of light flavor quarks from yield ratios of negative to positive particles in Au+Au collisions at RHIC
本文在多能级热模型的框架下，分析了金与金碰撞中产生的$π^{-}$、$π^{+}$、$K^{-}$、$K^{+}$、$\bar{p}$和$p$在质心能量为$\sqrt{s_{NN}}=7.7$、11.5、19.6、27、39、62.4、130和$200$ GeV时的横动量谱。利用STAR合作组在中快度测量的实验数据，用（二分量）标准分布进行拟合。发射源的有效温度随粒子质量和碰撞能量的增加而明显升高。在不同的碰撞能量下，由实验中给定的横动量范围内的反粒子与粒子的产额比得到了上夸克、下夸克和奇夸克的化学势。随着对数碰撞能的增加，轻味夸克的化学势呈指数下降。
2018-09-25 hep-ex hep-ph nucl-ex
Phase structure of two-dimensional QED at zero temperature with flavor-dependent chemical potentials and the role of multidimensional theta functions
我们考虑二维欧氏环面上的量子电动力学，其中含有无质量费米子的$f$味和味依赖的化学势。配分函数对化学势的依赖关系被简化为$(2f-2)$维θ函数。在零温度下，系统可以存在于由一定的无痕数密度值表征的无限多个相中，并且由一级相变分离。此外，在无痕化学势的$(f-1)$维空间中存在许多点，其中对于$f=3$可以共存两相或三相，对于$f=4$可以共存两相、三相、四相或六相。我们推测共存相的最大数目随着$f$的增加而呈指数增长。
2013-11-12 cond-mat.stat-mech hep-lat hep-ph
Unsafe but Calculable: Ratios of Angularities in Perturbative QCD
在微扰QCD中，红外和共线安全（IRC安全）观测量对于每个固定阶都有有限的截面。一般来说，IRC安全的可观测值的比率本身不是IRC安全的，并且没有有效的固定阶展开。然而，在本文中，我们提出了一个显式的方法来计算的截面的比值可观察微扰QCD的帮助下，重算。以IRC安全射流角为例，考虑了两个不同角指数的射流角形成的比值。虽然比率可观测不是IRC安全的，但它是“Sudakov安全的”，这意味着扰动Sudakov因子以指数方式抑制相空间的奇异区域。在首对数（LL）阶，分布是有限的，但在强耦合常数的平方根中有一个特殊的扩展，这是IRC不安全的结果。LL分布的精度可以进一步提高与高阶重量化和固定阶匹配。非微扰效应有时会引起分布的一阶变化，但在足够高的能量Q下，Sudakov安全性会导致非微扰修正，其尺度类似于1/Q的（分数）幂，就像IRC安全观测量所熟悉的那样。我们表明，蒙特卡罗部分子阵雨提供可靠的预测的比率可观的，我们讨论了使用我们的方法计算其他比率可观的前景。
2013-07-18 hep-ph
Random Matrices and the Convergence of Partition Function Zeros in Finite Density QCD
本文将有限化学势格格点量子色动力学的Glasgow方法应用到一个示意性的无规矩阵模型（RMM）中。在这种方法中，配分函数的零点是通过平均其化学势幂展开系数而得到的。在本文中，我们研究的相位结构的格拉斯哥平均的手段，并证明该方法收敛到正确的解析已知的结果。我们的结论是，完全收敛所需的统计数据与系统的大小呈指数增长，在我们的情况下，狄拉克矩阵的维数。在$μ=0$处使用未猝灭的系综并没有给出超过猝灭的系综的改进。我们阐明了一个更快的收敛速度的某些零点的配分函数的现象。影响化学势中多项式系数的不精确性可以解释为伪相位的出现。在精确的配分函数呈指数小的区域中，该相位占主导地位，从而引入额外的相位边界，并隐藏部分真实的相位边界。沿着真实边界的幸存部分的零保持不受影响。
1999-08-18 hep-lat hep-ph
Chemical Relaxation Times in a Hadron Gas at Finite Temperature
在理想气体近似下，考虑到共振衰变和湮灭过程是粒子数涨落的唯一来源，估计了重子数为零的热强子物质中粒子数的弛豫时间.在QCD临界温度附近，最长的弛豫时间是10 fm的数量级，并且在100 MeV左右的温度下大致呈指数增长，变成$10^{3}$ fm的数量级。由于如此长的弛豫时间，在高能核碰撞中产生的次级粒子的动量分布中必须观察到明显偏离化学平衡。
1993-10-17 hep-ph
Nonlocal Polyakov-Nambu-Jona-Lasinio model with wavefunction renormalization at finite temperature and chemical potential
在包含波函数重整化和耦合到Polyakov圈的非定域SU（2）手征夸克模型的框架下研究了强相互作用物质的相图。这两个非局部相互作用的基础上，经常使用的指数形状因子，并在晶格计算中得到的夸克质量和重整化函数的拟合。特别注意的是，在手征极限和有限夸克质量的临界点的测定。特别是，我们研究了临界端点的位置以及不同模型参数化的相关临界指数的值。
2010-08-23 hep-ph hep-th nucl-th
Anisotropic pressure in strange quark matter in the presence of a strong nonuniform magnetic field
在电荷中性和β平衡条件下，利用唯象的MIT袋模型研究了非均匀磁场中奇异夸克物质（SQM）的热力学性质.磁场强度的空间依赖性由重子化学势的指数形式和幂形式的依赖性来模拟。发现磁化SQM中的总能量密度、纵压和横压是重子化学势的函数。阐明了奇异夸克星的中心磁场强度是由一个临界值所约束的，在这个临界值上，在中心磁场变化的情况下，星内部某个地方的纵向压力对重子化学势的导数首先消失.在这个上界以上，磁化SQM中沿磁场的不稳定性发展。磁场强度对重子化学势的依赖关系在指数型和幂型之间的变化对临界磁场强度有不可忽略的影响，而在磁化SQM的绝对稳定窗口内袋压的变化对临界磁场的影响很小。
2018-09-03 astro-ph.HE hep-ph
The Bloch-Nordsieck propagator at finite temperature
我们最近已经表明，软光子贡献的重新确认导致热QED等离子体中的费米子激发的非指数衰减。无质量费米子的延迟传播子被发现表现为$S_R(t >> 1/gT) \sim \exp{-αT t [\ln(ω_p t) + C]}$，其中$ω_p=gT/3$是等离子体频率，$α=g^2/4π$，而$C$是一个常数，与$g$无关，后者未被定义。本文对这一项进行了计算。在具有非物理自由度的仪表中，如果在仪表部分引入红外调节器，则仪表安装是独立的。我们还将我们的分析扩展到热QCD，并以三维欧氏泛函积分的形式表示夸克和胶子传播子，这些积分可以在格点上进行计算。
1997-06-18 hep-ph
