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1 格子QCDによるQGP物質の性質の解明 ポリヤコフ・ループの虚部相関による ポリヤコフ・ループの虚部相関による デバイ遮蔽質量の解析 デバイ遮蔽質量の解析 前沢祐 前沢祐 (東京大学) (東京大学) in collaboration with in collaboration with 青木慎也、金谷和至、梅田貴士 青木慎也、金谷和至、梅田貴士 (筑波大物理) (筑波大物理) 石井理修、浮田尚哉 石井理修、浮田尚哉 (筑波大計算セ) (筑波大計算セ) 初田哲男 初田哲男 (東京大学) (東京大学) 江尻信司 江尻信司 BNL BNL WHOT-QCD Collaboration 熱場の量子論とその応用 熱場の量子論とその応用 @ @ 基研 基研 , Sep. 5 , Sep. 5 - - 7, 2007 7, 2007

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Page 1: WHOT-QCD CollaborationWHOT-QCD Collaboration1 格子QCDによるQGP物質の性質の解明 ポリヤコフ・ループの虚部相関による デバイ遮蔽質量の解析 前沢祐(東京大学)

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格子QCDによるQGP物質の性質の解明

ポリヤコフ・ループの虚部相関によるポリヤコフ・ループの虚部相関によるデバイ遮蔽質量の解析デバイ遮蔽質量の解析

前沢祐前沢祐 (東京大学)(東京大学)

in collaboration within collaboration with

青木慎也、金谷和至、梅田貴士青木慎也、金谷和至、梅田貴士 (筑波大物理)(筑波大物理)

石井理修、浮田尚哉石井理修、浮田尚哉 (筑波大計算セ)(筑波大計算セ)

初田哲男初田哲男 (東京大学)(東京大学)江尻信司江尻信司 ((BNLBNL))

WHOT-QCD CollaborationWHOT-QCD Collaboration

熱場の量子論とその応用熱場の量子論とその応用 @ @ 基研基研, Sep. 5, Sep. 5--7, 20077, 2007

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Definition of Debye screening mass

In QED

In QCD (gauge fixing)

Polyakov loop correlation

?

)(4 nUtStatic

charged Polyakov loop:quark

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True Debye mass?

4A4A

Dm ~One gluonexchange

two gluonexchange

0→grmrm DM ee −− >

4A4A

4A4A+

4A4A 4A

~4A4A A

r

+ ~

rmDe 2−

Tgm

gTm

M

D2~

~

mM becomes dominant at r → ∞

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Exclution of magnetic gluonArnold and Yaffe, PRD 52 (1995) 7208

TC or TE reflection

Operator O which is odd under TE reflection

O( gT ) screening

for example, ○

×

under TE reflection:

Debye mass can be obtained fromIm-Im correlation of Polyakov loop.

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Imaginary correlation for color singlet channel

Separation of Q-Q correlation after Coulomb gauge fixing

Q-Q correlation:

Color-singlet correlation:

Real and Imaginary part of Polyakov loop

TE reflection:

Im-Im correlation for color-singlet channel

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In perturbation theory (weak coupling limit)

~Re-Re and Im-Im correlations

~2~ g

Comparison with “potential” (normalized free energy)

WHOT-QCD Coll. PRD 75 (2007) 074501

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Numerical SimulationsTwo-flavor full QCD simulationTwo-flavor full QCD simulation

Lattice size:

Action: RG-improved gauge action + Clover improved Wilson quark action

Quark mass & Temperature (Line of constant physics)

# of Configurations: 500-600 confs. (5000-6000 traj.)by Hybrid Monte Carlo algorithm

Lattice spacing (a) near Tc

41633 ×=× ts NN

points) (12 points) (13

cc

cc

TTTmmTTTmm

0.30.1:80.0/0.40.1:65.0/

==

==

ρπ

ρπ

fm 25.0~ ,/1 aaNT t=

7

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Numerical SimulationsColor-singlet correlation

65.0/2.3=

=

ρπ mmTT c

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Results of screening mass

5.182.0 ≤≤ rTFit range

65.0/ =ρπ mm 80.0/ =ρπ mm

There is little discrepancy between V(r) and CIm(r) for mD

Contribution of magnetic gluon is small.

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Results of screening massmM becomes dominant at r → ∞ TgmgTm MD

2~,~

Fit range dependencerTR ≤ini5.182.0 ≤≤ rT

65.0/2.4=

=

ρπ mmTT c

80.0/0.3=

=

ρπ mmTT c

iniR iniR

potential ≠ Im-Im correlation?

large statistics are necessary

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SummaryPolyakov loop correlation

include contribution of magnetic screening mass

Due to TE reflection, A contribution are excludedArnold and Yaffe, PRD 52 (1995) 7208

For color-singlet correlation after Coulomb gauge fixing,

Comparison of mD between potential and Im-Im correlation on lattice

There is no obvious discrepancy.

Contribution of magnetic screening mass is littleat the r and/or T .

Large volumeand/or high T Contribution of magnetic gluon?

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Effective running coupling

Comparison between V(r) and C(r)

)( ∞→T

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Effective running coupling

Comparison between V(r) and C(r)

65.0/ =ρπ mm 80.0/ =ρπ mm

CVL αα ~2 ×

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Comparison with thermal perturbation theory

2-loop running coupling

2

0

1

2

02 lnlnln)( ⎟⎟

⎞⎜⎜⎝

Λ+⎟⎟

⎞⎜⎜⎝

Λ=−

−SMSM

Tg µββµβloop2

MeV 2612 ≈Λ =fNSM

TTT πππµ 3,2,=

πα

4~)(

2Im gT

65.0/ =ρπ mm 80.0/ =ρπ mm

π3

π

)(4

)(2

Im Tg

T Vp απ

α << −loo2