Fugu-MT 論文翻訳(概要): Entanglement between Valence and Sea Quarks in Hadrons of 1+1 Dimensional QCD

論文の概要: Entanglement between Valence and Sea Quarks in Hadrons of 1+1 Dimensional QCD

arxiv url: http://arxiv.org/abs/2209.09867v1
Date: Tue, 20 Sep 2022 17:24:53 GMT
ステータス: 処理完了
システム内更新日: 2023-01-25 23:22:44.610056
Title: Entanglement between Valence and Sea Quarks in Hadrons of 1+1 Dimensional QCD
Title（参考訳）: 1+1次元QCDのハドロンにおける原子価と海クォークの絡み合い
Authors: Peter J. Ehlers
Abstract要約: QCDにおけるVSエンタングルメントの最初の厳密な尺度を定義する。低エネルギーハドロンは、大きな$N_c$展開とおそらくパートンモデルが正確な記述を提供する唯一のQCDバウンド状態である。この研究は、3+1dのQCDのVSエンタングルメントエントロピーが大きなN_c$展開によって摂動的にアクセス可能であるという最初の証拠も提供する。
参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
Abstract: The conceptual interpretation of valence- and sea-quark separation, which is a key aspect of the parton model and of an intuitive picture of hadron structure, becomes obscured by quantum effects in QCD. This suggests that there may be measures of entanglement between quark degrees of freedom that are present in QCD, but absent in the intuitive picture with a clear valence-sea (VS) separation. In this paper, we define the first rigorous measure of VS entanglement in QCD in an attempt to bring conceptual clarity to this issue, and, potentially, to find a measure of the applicability of the parton model to QCD bound states. This VS entanglement vanishes in the large-$N_c$ limit, and it remains low when finite-$N_c$ states resemble their large-$N_c$ counterparts. We perform a numerical study of VS entanglement in 1+1 dimensional discrete light-cone quantized QCD, and in the process develop a method for building the color-singlet basis of 1+1d QCD that is manifestly complete and orthogonal by construction. We calculate this VS entanglement entropy for the first time and find that it is relatively low for the first few excited states of both mesons and baryons compared to all other states in the spectrum, with the VS entropy of ground state hadrons providing a minimum. We also see that for ground state mesons the entropy is well described in the $1/N_c$ approximation. These results suggest that low energy hadrons may be the only QCD bound states for which the large-$N_c$ expansion, and perhaps the parton model, provide an accurate description. This work also provides the first evidence that the VS entanglement entropy of QCD in 3+1d, which would likely serve as an order parameter for the transition between quark and hadron degrees of freedom, may be perturbatively accessible through a large-$N_c$ expansion.
Abstract（参考訳）: 原子価と海クォークの分離の概念的な解釈は、パートン模型の重要な側面であり、ハドロン構造の直観的な図式であり、qcdの量子効果によって曖昧になる。このことは、QCDに存在するが、VS(Valence-sea)の明確な分離を伴う直感的な画像には存在しないクォーク自由度間の絡み合いの尺度が存在することを示唆している。本稿では,QCDにおけるVSエンタングルメントの最初の厳密な尺度を定義し,この問題に概念的明確性をもたらすこと,そして潜在的にQCD境界状態へのパートンモデルの適用可能性の尺度を求める。このVSの絡み合いは、大きな$N_c$極限で消え、有限$N_c$状態が大きな$N_c$状態と似ている場合、依然として低い。 1+1次元離散光錐量子化QCDにおけるVSエンタングルメントの数値解析を行い、その過程で1+1d QCDのカラーシンクレットベースを構築する方法を開発した。このVSエンタングルメントエントロピーを初めて計算し、基底状態ハドロンのVSエントロピーが最小となるスペクトルの他の全ての状態と比較して、中間子とバリオンの両方の最初の少数の励起状態に対して相対的に低いことを発見した。また、基底状態中間子の場合、エントロピーは1/N_c$近似でよく説明される。これらの結果は、低エネルギーハドロンが大きなN_c$展開を持つ唯一のQCDバウンド状態であり、おそらくパートンモデルが正確な記述をもたらすことを示唆している。この研究は、QCDの3+1dにおけるVSエンタングルメントエントロピーがクォークとハドロンの自由度の間の遷移の順序パラメータとして機能し、大きなN_c$展開によって摂動的にアクセス可能であるという最初の証拠も提供する。

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