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Phase diagram of two-color QCD in a Dyson-Schwinger approach

Büscher, Pascal (2014):
Phase diagram of two-color QCD in a Dyson-Schwinger approach.
TU Darmstadt, [Online-Edition: http://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/3928],
[Ph.D. Thesis]

Abstract

We investigate two-color QCD with two flavors at finite temperatures and chemical potentials using a Dyson-Schwinger approach. We employ two different truncations for the quark loop in the gluon DSE: one based on the Hard-Dense/Hard-Thermal Loop (HDTL) approximation of the quark loop and one based on the back-coupling of the full, self-consistent quark propagator (SCQL). We compare results for the different truncations with each other as well as with other approaches.

As expected, we find a phase dominated by the condensation of quark-quark pairs. This diquark condensation phase overshadows the critical end point and first-order phase transition which one finds if diquark condensation is neglected. The phase transition from the phase without diquark condensation to the diquark-condensation phase is of second order. We observe that the dressing with massless quarks in the HDTL approximation leads to a significant violation of the Silver Blaze property and to a too small diquark condensate. The SCQL truncation, on the other hand, is found to reproduce all expected features of the µ-dependent quark condensates. Moreover, with parameters adapted to the situation in other approaches, we also find good to very good agreement with model and lattice calculations in all quark quantities. We find indictions that the physics in recent lattice calculations is likely to be driven solely by the explicit chiral symmetry breaking. Discrepancies w.r.t. the lattice are, however, observed in two quantities that are very sensitive to the screening of the gluon propagator, the dressed gluon propagator itself and the phase-transition line at high temperatures.

Item Type: Ph.D. Thesis
Erschienen: 2014
Creators: Büscher, Pascal
Title: Phase diagram of two-color QCD in a Dyson-Schwinger approach
Language: English
Abstract:

We investigate two-color QCD with two flavors at finite temperatures and chemical potentials using a Dyson-Schwinger approach. We employ two different truncations for the quark loop in the gluon DSE: one based on the Hard-Dense/Hard-Thermal Loop (HDTL) approximation of the quark loop and one based on the back-coupling of the full, self-consistent quark propagator (SCQL). We compare results for the different truncations with each other as well as with other approaches.

As expected, we find a phase dominated by the condensation of quark-quark pairs. This diquark condensation phase overshadows the critical end point and first-order phase transition which one finds if diquark condensation is neglected. The phase transition from the phase without diquark condensation to the diquark-condensation phase is of second order. We observe that the dressing with massless quarks in the HDTL approximation leads to a significant violation of the Silver Blaze property and to a too small diquark condensate. The SCQL truncation, on the other hand, is found to reproduce all expected features of the µ-dependent quark condensates. Moreover, with parameters adapted to the situation in other approaches, we also find good to very good agreement with model and lattice calculations in all quark quantities. We find indictions that the physics in recent lattice calculations is likely to be driven solely by the explicit chiral symmetry breaking. Discrepancies w.r.t. the lattice are, however, observed in two quantities that are very sensitive to the screening of the gluon propagator, the dressed gluon propagator itself and the phase-transition line at high temperatures.

Divisions: 05 Department of Physics
05 Department of Physics > Institute of Nuclear Physics
Date Deposited: 20 Jul 2014 19:55
Official URL: http://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/3928
URN: urn:nbn:de:tuda-tuprints-39285
Referees: Wambach, Prof. Jochen and Buballa, PD Michael
Refereed / Verteidigung / mdl. Prüfung: 28 April 2014
Alternative Abstract:
Alternative abstract Language
Wir untersuchen Zweifarb-QCD mit zwei Flavors bei endlichen Temperaturen und endlichen chemischen Potenzialen mithilfe eines auf Dyson-Schwinger-Gleichungen (DSE) basierenden Zugangs. Wir verwenden dabei zwei verschiedene Trunkierungen für die Quarkschleife in der DSE für Gluonen: eine Trunkierung, die auf der Hard-Dense/Hard-Thermal-Loop-Näherung (HDTL) basiert, sowie eine Trunkierung, bei der der volle, selbstkonsistente Quarkpropagator (SCQL) verwendet wird. Wir vergleichen Ergebnisse der beiden Trunkierungen miteinander als auch mit denen aus anderen Zugängen. Wie erwartet finden wir eine Phase, die von der Kondensation von Quark-Quark Paaren dominiert wird. Diese Diquarkkondensationsphase "verdeckt" den kritischen Endpunkt und den Phasenübergang erster Ordnung, den man bei Vernachlässigung von Diquarkkondensation erhielte. Der Phasenübergang von der Phase ohne Diquarkkondensation zur Diquarkkondensationsphase ist zweiter Ordnung. Wir beobachten, dass das Dressing mit masselosen Quarks in der HDTL-Näherung zu einer signifikanten Verletzung der Silver-Blaze-Eigenschaft und zu zu kleinen Diquarkkondensaten führt. In der SCQL-Trunkierung werden hingegen die erwarteten Eigenschaften der µ-abhängigen Quarkkondensate reproduziert. Desweiteren finden wir gute bis sehr gute Übereinstimmung in allen Quarkgrößen mit Resultaten aus Modell- und Gitterrechnungen, wenn wir unsere Parameter an die Situation der jeweiligen Rechnung anpassen. Unsere Rechnungen geben Hinweise darauf, dass die Physik in aktuellen Gitterrechnungen ausschließlich durch explizite Symmetriebrechung getrieben sein könnte. Abweichungen im Vergleich zu Gitterrechnungen beobachten wir jedoch bei zwei Größen, die sehr stark von der Abschirmung des Gluonpropagators abhängen, dem gedressten Gluonpropagator selbst und bei der Phasenübergangslinie bei hohen Temperaturen.German
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