近期,我院舒崧教授团队在国际核物理主流期刊《Physical Review C》上发表了题为“Quantum fluctuation energies over a spatially inhomogeneous field background in a chiral soliton model”的研究论文。湖北大学为第一单位,我院已毕业硕士生夏佳瑞为第一作者,舒崧教授为通讯作者。
近年来,量子色动力学(QCD)中非均匀相(如手征密度波、手征螺旋相、手征孤子晶格等)的研究引起了广泛关注。这些相通常被视为由强耦合效应形成的半经典场构型。在现有的非均匀相研究中,量子涨落效应(特别是夸克场的单圈量子涨落)往往未被系统考虑或严格计算。如何在非均匀背景场下,严格、自洽地计算夸克场的单圈量子涨落能,并处理由此产生的紫外发散和重整化问题是该领域前沿具有挑战性的研究问题。
针对这一问题,研究团队在手征孤子模型中,利用完整的玻恩展开和相移减除方案,严格计算了夸克场在非均匀背景下的单圈量子涨落能,克服了以往文献中在高阶相移计算中使用“赝玻色子替代法”带来的近似性,从而建立了一套在非均匀场背景下计算量子涨落能的完整、自洽且高效的数值计算框架。它证明了即使在非超对称、非拓扑的复杂背景下,也能通过谱方法和系统的重整化方案获得有限且物理的结果。
本工作可推广至研究强相互作用物质(如夸克物质)中的非均匀相(如手征密度波)的相结构。未来可用于计算强子的质量分布和能量组成,为理解 QCD 非微扰区域中的复杂场构型及其量子效应、深入探索非微扰 QCD 的性质奠定了坚实基础。
复审:陈冰
终审:熊琳