Anisotropic pressure and novel first-order phase transition in SU(3) Yang-Mills theory on

非等方な境界条件下におけるpure Yang-Mills理論における圧力と相構造

藤井 大輔; 岩中 章紘*; 北澤 正清*; 末永 大輝*

Fujii, Daisuke; Iwanaka, Akihiro*; Kitazawa, Masakiyo*; Suenaga, Daiki*

虚数時間方向だけでなく、ある空間方向にも境界条件を課した上のピュアヤン・ミル理論を考え、熱力学量とその相構造を議論する。境界条件の導入は回転対称性の破れにつながり、圧力の異方性をもたらす。格子QCDシミュレーションの結果は、臨界温度付近で空間的な広がりが著しく小さくなるまで、異方性の効果が抑制されることを示している。この結果は、質量のない自由ボソン系の振る舞いとは大きく異なる。この結果の背後にあるメカニズムを明らかにするために、時間方向と空間方向に2つのPolyakovループを持つ有効模型を用いる。2つのPolyakovループの相互作用を導入することで、以前の研究で示唆された高温領域の格子データをよく記述できることを示す。さらに、閉じ込め相転移とは区別される新しい一次相転移の存在を示唆する。

We consider a pure Yang-Mills theory on with boundary conditions imposed not only in the imaginary time direction but also in one spatial direction, and discuss thermodynamic quantities and their phase structures. The introduction of the boundary condition leads to the breaking of rotational symmetry, resulting in anisotropy of the pressure. Results from lattice QCD simulations show that the anisotropic effect is suppressed until the spatial extension becomes significantly smaller near the critical temperature. In order to clarify the mechanism behind this result, we employ an effective model with two Polyakov loops along the time and spatial directions. We show that introducing the interplay of two Polyakov loops well describes the lattice data in the high-temperature region, as suggested in a previous study. Furthermore, we suggest the presence of a new first-order phase transition, which is distinguished from the confinement phase transition.