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Non-local effective SU(2) Polyakov-Loop Models from inverse Monte-Carlo methods

Nichtlokale effektive SU(2) Polyakov-Loop Modelle aus inversen Monte-Carlo Methoden

Bahrampour, Bardiya


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Bitte beziehen Sie sich beim Zitieren dieses Dokumentes immer auf folgende
URN: urn:nbn:de:hebis:26-opus-132395
URL: http://geb.uni-giessen.de/geb/volltexte/2017/13239/

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Universität Justus-Liebig-Universität Gießen
Institut: Institut für theoretische Physik
Fachgebiet: Physik
DDC-Sachgruppe: Physik
Dokumentart: Dissertation
Sprache: Englisch
Tag der mündlichen Prüfung: 28.08.2017
Erstellungsjahr: 2017
Publikationsdatum: 17.10.2017
Kurzfassung auf Englisch: The strong coupling expansion of the lattice gauge action leads to a Polyakov loop model that effectively describes the gluodynamic at low temperatures and together with the hopping expansion of the fermion determinant allows for insights into the QCD phase diagram at finite density and low temperatures, although the accessible pion masses are rather large. At high temperatures the strong coupling expansion breaks down and it is expected that the interaction of Polyakov loops becomes non-local. Therefore we use inverse Monte-Carlo methods to map SU(2) gluodynamic to different non-local Polyakov loop models. We take into account Polyakov loops in higher representations and gradually add interaction terms at larger distances to find out how well we can describe the full theory and to investigate the convergent behavior towards the full theory. We investigate thereby different kind of observables and are particularly interested in the quality of our models in the large volume limit. Furthermore we try to determine a possibly analytical behavior for the fall-off of the couplings of the non-local terms (with respect to the interaction distance). We test different possibilities for such a behavior, compare our results to existing statements and try to find connections to the correlation length of the full theory.
Kurzfassung auf Deutsch: Die starke Kopplungsentwicklung von Gittereichtheorien führt zu Polyakov-Loop Modellen, welche eine effektive Beschreibung der Gluodynamik bei niedrigen Temperaturen liefern. Zusammen mit der Hopping-Expansion der Fermion-Determinante erlaubt dies Einsichten in das QCD-Phasendiagramm bei endlicher Dichte und niedrigen Temperaturen, auch wenn die erreicharen Pionmassen vergleichsweise groß sind. Bei hohen Temperaturen bricht die starke Kopplungsentwicklung jedoch schließlich zusammen und es wird erwartet, dass die Wechselwirkungsterme von Polyakov-Loops zunehmend nicht-lokal werden. Daher verwenden wir die inverse Monto-Carlo Methode, um eine reine SU(2) Yang-Mills Theorie auf verschiedene nicht-lokale Polyakov-Loop Modelle abzubilden. Wir beziehen dabei Polyakov-Loops in höheren Darstellungen mit ein und fügen schrittweise Wechselwirkungsterme bei höheren Abständen hinzu, um herauszufinden, wie gut wir die volle Theorie beschreiben können, und das konvergente Verhalten gegen die volle Theorie zu untersuchen. Wir untersuchen dabei verschiedene Observablen und sind insbesondere an der Qualität unserer Modelle bei zunehmender Gittergröße interessiert. Des Weiteren versuchen wir ein möglicherweise analytisches Verhalten des Abfalls der Kopplungen der nicht-lokalen Terme (mit dem Wechselwirkungsabstand) zu bestimmen. Wir testen verschiedene Möglichkeiten für solch ein Verhalten, vergleichen unsere Resultate mit existierenden Aussagen, und versuchen einen Zusammenhang zur Korrelationslänge der vollen Theorie herzustellen.
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