Topology in dynamical Lattice QCD simulations

Item type:	Thesis of the University of Regensburg (PhD)
Date:	6 March 2013
Referee:	Prof. Dr. Andreas Schäfer
Date of exam:	12 December 2012
Institutions:	Physics > Institute of Theroretical Physics > Chair Professor Schäfer > Group Andreas Schäfer
Keywords:	Lattice QCD, QCD vacuum
Dewey Decimal Classification:	500 Science > 500 Natural sciences & mathematics
Status:	Published
Refereed:	Yes, this version has been refereed
Created at the University of Regensburg:	Yes
Item ID:	27631

Abstract (English)

Lattice simulations of Quantum Chromodynamics (QCD), the quantum field theory which describes the interaction between quarks and gluons, have reached a point were contact to experimental data can be made. The underlying mechanisms, like chiral symmetry breaking or the confinement of quarks, are however still not understood. This thesis focuses on topological structures in the QCD vacuum. Those ...

Abstract (English)

Lattice simulations of Quantum Chromodynamics (QCD), the quantum field theory which describes the interaction between quarks and gluons, have reached a point were contact to experimental data can be made. The underlying mechanisms, like chiral symmetry breaking or the confinement of quarks, are however still not understood.

This thesis focuses on topological structures in the QCD vacuum. Those are not only mathematically interesting but also closely related to chiral symmetry and confinement. We consider methods to identify these objects in lattice QCD simulations. Based on this, we explore the structures resulting from different discretizations and investigate the effect of a very strong electromagnetic field on the QCD vacuum.

Translation of the abstract (German)

Gittersimulationen der Quantenchromodynamik (QCD), die Quantenfeldtheorie, die die Wechselwirkung zwischen Quarks und Gluonen beschreibt, haben in den letzten Jahren einen Punkt erreicht, an dem ein sinnvoller Vergleich mit experimentellen Größen möglich ist. Die zugrundeliegenden Mechanismen, wie die chirale Symmetriebrechung oder dem sogenannten Confinement der Quarks, sind aber noch ...

Translation of the abstract (German)

Gittersimulationen der Quantenchromodynamik (QCD), die Quantenfeldtheorie, die die Wechselwirkung zwischen Quarks und Gluonen beschreibt, haben in den letzten Jahren einen Punkt erreicht, an dem ein sinnvoller Vergleich mit experimentellen Größen möglich ist. Die zugrundeliegenden Mechanismen, wie die chirale Symmetriebrechung oder dem sogenannten Confinement der Quarks, sind aber noch weitestgehend ungeklärt.

Diese Doktorarbeit beschäftigt sich mit topologischen Strukturen im QCD-Vakuum. Diese sind nicht nur mathematisch hoch interessant, sondern stehen auch in engem Zusammenhang zur chiralen Symmetrie und Confinement. In der vorliegenden Abhandlung werden Methoden behandelt, wie diese Objekte in Gittersimulationen identifiziert werden. Darauf aufbauend werden die Strukturen für verschiedene Diskretisierungen der Wirkung untersucht und abschließend wird der Effekt eines sehr starken elektromagnetischen Feldes auf das QCD-Vakuum betrachtet

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