Mesonic correlation functions from light quarks and their spectral representation in hot quenched lattice QCD

Wissel S (2006)
Bielefeld (Germany): Bielefeld University.

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OA
Bielefeld Dissertation | English
Author
Supervisor
Laermann, Edwin (Prof. Dr.)
Alternative Title
Mesonische Korrelationsfunktionen aus leichten Quarks und ihre spektrale Darstellung in heißer gequenchter Gitter-QCD
Abstract
In dieser Arbeit untersuchen wir anhand von Gittersimulationen der Quantenchromodynamik thermische in-medium Modifikationen für unterschiedliche Mesonkorrelationsfunktionen bei leichten Valenzquarkmassen und verschwindenden chemischen Potentials. Mesonische Eigenschaften werden in der Regel anhand räumlicher Korrelationsfunktionen extrahiert. Die Ergebnisse basieren dabei auf gequenchten Eichfeldkonfigurationen, die mit Hilfe der standard Wilson Plaquette Eichwirkung erzeugt werden. Bezüglich des fermionischen Anteils der Wirkung verwenden wir die nicht-störungstheoretische O(a) verbesserte Sheikholeshami-Wohlert sowie eine auf den Hyperkubus trunkierte perfekte Wirkung. Ferner wird die maximale Entropie Methode verwendet, um anhand von Spektralfunktionen physikalisch relevante Polmassen zu bestimmen und thermische Modifikationen physikalischer Zustände sowie möglicher Gitterartefakte im wechselwirkenden Fall zu untersuchen. Die Auswertung von Pol- und Screeningmassen, Dispersionsrelationen, Wellenfunktionen, Zerfallskonstanten und Spektralfunktionen hat im wesentlichen ergeben, dass wir bis 0,55 Tc keine signifikanten Veränderungen zum null Temperatur Verhalten erkennen können. Erst nahe dem Phasenübergang scheinen sich in-medium Effekte bemerkbar zu machen, was u.a. zu einer signifikanten Abweichung zwischen Pol- und Screeningmassen geführt hat. Die Zerfallskonstanten sind in guter Übereinstimmung mit den experimentellen Werten. Oberhalb von Tc haben wir mit einer quasi null Quarkmasse simuliert. Bei 1,24 Tc hat das Auftreten topologischer Effekte als ein Zeichen für eine immer noch vorhandene U(1)_A Symmetriebrechung eine eingehendere Analyse in direkter Nähe des Phasenübergangs verhindert. Eine vollständige Kontinuums- und Volumen-Extrapolation der Screening Massen, orientiert an dem Verhalten freier Gitter effektiven Massen, wird durchgeführt. Diese zeigt, dass noch vorhandene kollektive Phänomene bei 1,5 und 3 Tc nicht durch einfache Gittereffekte erklärt werden können. Anders als das Vektormeson ist das pseudoskalare Meson weit davon entfernt, ein ungebundener Zustand zu sein.

In this thesis we investigate thermal in-medium modifications of various mesonic correlation functions by lattice simulations of Quantum Chromodynamics for light valence quark masses and vanishing chemical potential. Mesonic properties are typically extracted from spatial correlation functions. The results presented are based on quenched gauge field configurations generated with the standard Wilson plaquette gauge action. Concerning the fermionic part of the action, we use the non-perturbative O(a) improved Sheikholeslami-Wohlert as well as the truncated hypercube perfect action. Furthermore we utilize the maximum entropy method in order to determine physically relevant pole masses and to investigate thermal modifications of physical states and possible lattice artefacts in the interacting case. The analyses of pole and screening masses, dispersion relations, wave functions, decay constants and spectral functions essentially yield no significant modifications of the zero-temperature behavior up to 0.55 Tc. Close to the phase transition in-medium effects seem to appear, which lead inter alia to significant differences between pole and screening masses. The decay constants are in good agreement with the experimental values. We have simulated above Tc at nearly zero quark masses. At 1.24 Tc, the occurrence of topological effects, a sign for the presence of a still broken U(1)_A symmetry, prevent a more thorough analyses close to the phase transition. A complete continuum and infinite volume extrapolation of screening masses, guided by free lattice effective masses is done. It shows that the presence of collective phenomena at 1.5 and 3 Tc cannot be explained by pure lattice artefacts. Unlike the vector meson the pion is far from being considered an unbound state.
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Wissel S. Mesonic correlation functions from light quarks and their spectral representation in hot quenched lattice QCD. Bielefeld (Germany): Bielefeld University; 2006.
Wissel, S. (2006). Mesonic correlation functions from light quarks and their spectral representation in hot quenched lattice QCD. Bielefeld (Germany): Bielefeld University.
Wissel, S. (2006). Mesonic correlation functions from light quarks and their spectral representation in hot quenched lattice QCD. Bielefeld (Germany): Bielefeld University.
Wissel, S., 2006. Mesonic correlation functions from light quarks and their spectral representation in hot quenched lattice QCD, Bielefeld (Germany): Bielefeld University.
S. Wissel, Mesonic correlation functions from light quarks and their spectral representation in hot quenched lattice QCD, Bielefeld (Germany): Bielefeld University, 2006.
Wissel, S.: Mesonic correlation functions from light quarks and their spectral representation in hot quenched lattice QCD. Bielefeld University, Bielefeld (Germany) (2006).
Wissel, Sönke. Mesonic correlation functions from light quarks and their spectral representation in hot quenched lattice QCD. Bielefeld (Germany): Bielefeld University, 2006.
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