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24 ． July ．２０１０ ＠ YITP 場の理論と弦の理論の最先端

高密度ＱＣＤのカラー超伝導ボルテックス 最近の発展について. 24 ． July ．２０１０ ＠ YITP 場の理論と弦の理論の最先端. 衛藤 稔 ( 理研 ) 仲野英司 ( 高知 ), 新田 宗土 ( 慶應義塾 ), 山本 直希 (Seattle). Phys.Rev.D80:125011,2009 Eto-Nakano-Nitta Phys.Rev.Lett, 104:161601,2010 Eto-Nitta-Yamamoto. カラー超伝導ボルテックス. ＱＣＤの トポロジカルソリトン が観測できるかもしれない！！. カラー超伝導

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24 ． July ．２０１０ ＠ YITP 場の理論と弦の理論の最先端

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Presentation Transcript

  1. 高密度ＱＣＤのカラー超伝導ボルテックス 最近の発展について 24．July．２０１０ ＠YITP 場の理論と弦の理論の最先端 衛藤 稔 (理研) 仲野英司 (高知), 新田 宗土 (慶應義塾), 山本 直希 (Seattle) Phys.Rev.D80:125011,2009 Eto-Nakano-Nitta Phys.Rev.Lett, 104:161601,2010 Eto-Nitta-Yamamoto

  2. カラー超伝導ボルテックス ＱＣＤのトポロジカルソリトンが観測できるかもしれない！！

  3. カラー超伝導 ボルテックス Neutron star Neutron superfluid Proton superconductor Neutron vortex Proton vortex カラー超伝導 （ＣＦＬ相）

  4. 今日お話しすること • カラー超伝導ボルテックスに局在する 　南部・Ｇｏｌｄｓｔｏｎｅ マスレス粒子について (高密度極限 u,d,s: massless) • ｓクォークの質量の影響

  5. 話の流れ • 導入部 • vortex • Color-superconductor • Non-Abelian vortex と ＮＧモード • s-quark の質量 • まとめと展望 レビュー 結果

  6. ２．vortex

  7. 超流動と超伝導ボルテックス • 超流動ボルテックス 　超流動物質を回転させるとある角速度以上で 　ボルテックスが生成される • 超伝導ボルテックス 超伝導物質にある強さ以上の外部磁場を かけると磁場が進入しボルテックスが出来る

  8. Ginzburg-Landau theory • 超流動 • 超伝導

  9. 対称性の自発的破れ

  10. 写像 トポロジー 場の空間 ボルテックス 実空間

  11. Vortex in dense QCD 高密度ＱＣＤのボルテックスは 超流動 カラー超伝導 両方の性質を持つ。 Semi-superfluid vortexと呼ばれている Balachandran-Digal-Matsuura (PRD73,074009)

  12. ３．Color-superconductor

  13. ＱＣＤの相図 • 低温 ・ 低密度　⇒　ハドロン相 • 低温 ・ 高密度 ⇒ カラー超伝導相（クォーク物質） ＱＧＰ CSC hadron ＣＦＬ

  14. Dense QCD (u,d,s) Alford-Rajagopal-Wilczek(‘98),Bailin-Love (‘84) 1. Weak coupling Asymptotic free: 2. Quark Cooper paring 3. color-superconductor(CSC) & color-flavor lock (CFL) SU(3)c is broken and color and flavor is locked.

  15. Primary condensate: color/flavor/spin anti-symmetric Alford-Rajagopal-Wilczek(’98)

  16. 対称性の自発的破れ トポロジカルソリトン発生！！

  17. 4. Non-Abelian vortex と ＮＧモード

  18. Ginzburg-Landau Lagrangian Iida-Baym (PRD63, 074018) Weak coupling QCD result

  19. 基底状態（order parameter space）

  20. ボルテックス

  21. Superfluid vortex(triple) Forbes-Zhitnitsky (PRD65,085009), Iida-Baym (PRD66,014015) Semi-superfluid vortex (minimal) Balachandran-Digal-Matsuura (PRD73,074009)

  22. Full numerical solution Eto-Nitta (PRD80,125007) Gap increasing (m1>m8)

  23. スカラー コア カラー磁束 超流動ボルテックス Semi-superfluid ボルテックス

  24. vortex Nakano-Nitta-Matsuura (PRD78,054002) Nambu-Goldstone mode

  25. moduli parameter moduli field Manton method Abelian vortex Eto-Nakano-Nitta (PRD80,125011) Non-Abelian vortex

  26. Dynamics of non-Abelian NG mode Eto-Nakano-Nitta (PRD80,125011) CP(2) Lagrangian

  27. FINITE! ⇒ normalizable mode Determination of Kahler class Shifman-Yung Ansatz (PRD71,045010) Kahler class (Lagrangian for ρ) Numerically solve EOM with vortex background

  28. Strange quark mass and vortex stability So far we have considered asymptotically high density However, in a more realistic situation like neutron star, we should take an effect of strange masss into account. Iida-Matsuura-Tachibana-Hatsuda (PRL93,132001)

  29. An effective potential in CP2 vortex theory Eto-Nitta-Yamamoto (PRL) Massless CP2 NLSM ⇒ massive CP2 NLSM Strange quark mass is small but non-zero SU(3)C+L+R is approximate symmetry. CP2 NG zero mode becomes slightly massive

  30. low high

  31. まとめ • Semi-superfluid vortex 上の低エネルギー有効理論 CP2 を求め、オリエンテーションモジュライが規格化可能な場として取り扱えることを見た。 • s クォークの質量の影響を有効理論上で取り扱い、 <su>-vortex が最も安定であることを見た。

  32. Future directions • Glitch phenomena of neutron star • Vortex-particle scattering => cooling mechanism • Connection of superfluid vortex in hadronic matter and non-Abelian vortex in quark matter • Quark-Hadron continuity (duality) • Monople and confinment

  33. Quark-Hadron continuity (duality) WANTED

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