Equation of state in (2+1) flavor QCD at hightemperatures

Weber, Johannes Heinrich; Bazavov, A.; Petreczky, Péter

doi:10.22323/1.336.0166

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“…In this ensemble the strange quark mass has been fine tuned to its physical value, and the pion mass gets the value 320 MeV in the continuum. This is only statistically significant 6 for r > 0.4r 1 ∼ 1/1.6 GeV −1 (see [8]).…”

Section: Fit Of αmentioning

confidence: 90%

“…Another motivation to use the data set I is that the β = 8.4 ensemble suffers from frozen topological charge in the Montecarlo evolution. It has been shown (see [8]) that the effects of frozen topology in different sectors are statistically irrelevant for r < 0.4r 1 ∼ 1/1.61 GeV −1 . Therefore, by using the data set I this problem is completely avoided.…”

Section: Jhep09(2020)016mentioning

confidence: 99%

“…On the other hand, a linear growing behavior at long distance is signaled as a proof of confinement. Moreover, throughout the last years, lattice simulations with dynamical fermions have improved their predictions at short distances, see for instance [1][2][3][4][5][6][7][8][9]. In addition, the accuracy of the perturbative prediction of the static potential has also improved significantly over the years [10][11][12][13][14][15][16][17][18][19][20][21][22].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

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Determination of α(Mz) from an hyperasymptotic approximation to the energy of a static quark-antiquark pair

Ayala

Lobregat

Pineda

2020

J. High Energ. Phys.

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We give the hyperasymptotic expansion of the energy of a static quarkantiquark pair with a precision that includes the effects of the subleading renormalon. The terminants associated to the first and second renormalon are incorporated in the analysis when necessary. In particular, we determine the normalization of the leading renormalon of the force and, consequently, of the subleading renormalon of the static potential. We obtain Z F 3 (n f = 3) = 2Z V 3 (n f = 3) = 0.37(17). The precision we reach in strict perturbation theory is next-to-next-to-next-to-leading logarithmic resummed order both for the static potential and for the force. We find that the resummation of large logarithms and the inclusion of the leading terminants associated to the renormalons are compulsory to get accurate determinations of Λ MS when fitting to short-distance lattice data of the static energy. We obtain Λ (n f =3) MS = 338(12) MeV and α(M z) = 0.1181(9). We have also found strong consistency checks that the ultrasoft correction to the static energy can be computed at weak coupling in the energy range we have studied.

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Section: Fit Of αmentioning

confidence: 90%

Section: Jhep09(2020)016mentioning

confidence: 99%

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

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Determination of α(Mz) from an hyperasymptotic approximation to the energy of a static quark-antiquark pair

Ayala

Lobregat

Pineda

2020

J. High Energ. Phys.

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“…Unsatisfying realizations of the latter hierarchy are usually subleading in the error budgets. Topological freezing (incorrect sampling of the QCD vacuum's topological sectors), which occurs on fine lattices, seems to have no significant impact on short distance quantities [402] used in determining α s (M Z ). For < 5% precision of the QCD Lambda parameter as required for reaching 1% accuracy of α s (M Z ) aimed at in the next decade, electroweak or isospin breaking effects can still be safely neglected.…”

Section: A Strong Coupling Calculationsmentioning

confidence: 99%

Snowmass 2021 whitepaper: Proton structure at the precision frontier

Amoroso,

Apyan,

Armesto

et al. 2022

Preprint

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An overwhelming number of theoretical predictions for hadron colliders require parton distribution functions (PDFs), which are an important ingredient of theory infrastructure for the next generation of high-energy experiments. This whitepaper summarizes the status and future prospects for determination of high-precision PDFs applicable in a wide range of energies and experiments, in particular in precision tests of the Standard Model and in new physics searches at the high-luminosity Large Hadron Collider and Electron-Ion Collider. We discuss the envisioned advancements in experimental measurements, QCD theory, global analysis methodology, and computing that are necessary to bring unpolarized PDFs in the nucleon to the N2LO and N3LO accuracy in the QCD coupling strength. Special attention is given to the new tasks that emerge in the era of the precision PDF analysis, such as those focusing on the robust control of systematic factors both in experimental measurements and theoretical computations. Various synergies between experimental and theoretical studies of the hadron structure are explored, including opportunities for studying PDFs for nuclear and meson targets, PDFs with electroweak contributions or dependence on the transverse momentum, for incisive comparisons between phenomenological models for the PDFs and computations on discrete lattice, and for cross-fertilization with machine learning/AI approaches.

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“…The scaled pressure, entropy density and energy density of the QGP phase are supposed to increase with the temperature. However, lQCD calculations of the thermodynamic observables show [218], that the massless non-interacting limit can not be reached even at temperatures of T ∼ 1 GeV.…”

Section: Thermodynamic Observables For Finite Temperature and Chemical Potentialmentioning

confidence: 99%

Transport properties of the strongly-interacting Quark-Gluon plasma

Soloveva¹

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Ziel dieser Dissertation ist es, die Gleichgewichts- und Nichtgleichgewichts-Eigenschaften des stark wechselwirkenden QGP-Mediums nahe dem Phasenübergang unter extremen Bedingungen von hohen T und hohen Baryonendichten mit Hilfe der kinetischen Theorie im Rahmen von effektiven Modellen zu untersuchen. Wir werden zunächst die thermodynamischen und Transporteigenschaften des QGPs in der Nähe des Gleichgewichts auf der Basis des DQPM im Bereich moderater chemischer Baryonenpotentiale μB ≥ 0.5 GeV untersuchen. Insbesondere werden die EoS und die Schallgeschwindigkeit sowie die Transportkoeffizienten des QGP auf der Grundlage des DQPM bei endlichen T und μB berechnet. Transportkoeffizienten sind besonders interessant, da sie Informationen über die Wechselwirkungen im Medium erlauben, das im Gleichgewicht durch eine Temperatur T und ein chemisches Potential μB charakterisiert werden kann. Unter Berücksichtigung der Transportkoeffizienten und der EoS der QGP-Phase vergleichen wir unsere Ergebnisse mit verschiedenen Resultaten aus der Literatur, in denen Transportkoeffizienten des QGPs auf Basis von effektiven Modellen vorwiegend bei Null oder kleinem chemischen Potentialen untersucht wurden. Darüber hinaus werden in Kapitel 3 die Gleichgewichtseigenschaften des QGPs und insbesondere die Auswirkungen der μB-Abhängigkeit der thermodynamischen und Transporteigenschaften des QGPs im Rahmen des erweiterten PHSD-Transportansatzes untersucht, der die vollständige Entwicklung des Systems einschließlich der partonischen Phase umfasst. Die Entwicklung des PHSD-Transportansatzes wird in der partonischen Phase erweitert, indem explizit die gesamt- und differentiellen partonischen Streuquerschnitte auf der Grundlage des DQPM berechnet und bei der tatsächlichen Temperatur T und dem baryonischen chemischen Potential μB in jeder einzelnen Raum-Zeit-Zelle, in der die partonische Streuung stattfindet, ausgewertet werden. Um die Spuren der μB-Abhängigkeit des QGPs in den Observablen zu untersuchen, werden die Ergebnisse von PHSD5.0 (mit μB-Abhängigkeiten) mit den Ergebnissen von PHSD5.0 für μB = 0 sowie mit PHSD4.0, in dem die Massen/Breiten der Quarks und Gluonen sowie deren Wechselwirkungsquerschnitte nur von T abhängen, verglichen. Wir diskutieren die PHSD-Ergebnisse für verschiedene Observablen: (i) Rapiditäts- und pT -Verteilungen von identifizierten Hadronen für symmetrische Au+Au- und Pb+Pb- Kollisionen bei Energien von 30 AGeV (zukünftige NICA-Energie) sowie für die RHIC-Spitzenenergie von √sNN = 200 GeV; (ii) gerichteter Fluss v1 von identifizierten Hadronen für Au + Au bei invarianter Energie √sNN = 27 GeV und 200 GeV; (iii) elliptischer Fluss v2 der identifizierten Hadronen für Au+Au bei invarianten Energien √sNN = 27 und 200 GeV. Der Vergleich der "Bulk"-Observablen für Au+Au-Kollisionen innerhalb der drei PHSD-Einstellungen hat gezeigt, dass sie eine recht geringe Empfindlichkeit gegenüber den μB -Abhängigkeiten der Partoneigenschaften (Massen und Breiten) und ihrer Wechselwirkungsquerschnitte aufweisen, sodass die Ergebnisse von PHSD5.0 mit und ohne μB sehr nahe beieinander liegen. Nur im Fall von Kaonen, Antiprotonen ̄p und Antihyperonen ̄Λ + ̄Σ0 konnte ein kleiner Unterschied zwischen PHSD4.0 und PHSD5.0 bei den höchsten SPS- und RHIC-Energien festgestellt werden. Wir finden nur geringe Unterschiede zwischen den Ergebnissen von PHSD4.0 und PHSD5.0 für die hier betrachteten hadronischen Observablen sowohl bei hohen als auch bei mittleren Energien. Dies hängt damit zusammen, dass bei hohen Energien, wo die Materie vom QGP dominiert wird, ein sehr kleines chemisches Baryonenpotential μB in zentralen Kollisionen bei mittlerer Rapidität gemessen wird, während mit abnehmender Energie und größerem μB der Anteil des QGPs rapide abnimmt, sodass die endgültigen Beobachtungswerte insgesamt von den Hadronen dominiert werden, die an der hadronischen Rückstreuung teilgenommen haben, und somit die Information über ihren QGP-Ursprung verwaschen oder verloren geht. In Kapitel 4 betrachten wir die Transportkoeffizienten von QGP-Materie im erweiterten Polyakov-NJL-Modell entlang der Übergangslinie für moderate Werte des chemischen Baryonenpotenzials 0 ≤ μB ≤ 0.9 GeV sowie in der Nähe des kritischen Endpunkts(CEP) und bei großem chemischen Baryonenpotenzial μB = 1.2 GeV, wo ein Phasenübergang erster Ordnung stattfindet. Wir untersuchen, wie die Natur der Freiheitsgrade die Transporteigenschaften des QGPs beeinflusst. Darüber hinaus demonstrieren wir die Auswirkungen des Phasenübergangs erster Ordnung und des CEP auf die Transportkoeffizienten im dekonfinierten QCD-Medium. Darüber hinaus wird in Kapitel 5 eine phänomenologische Erweiterung des DQPM auf große baryonchemische Potentiale μB einschließlich der Region mit einem möglichen CEP und späterem Phasenübergang erster Ordnung betrachtet. Eines der wichtigsten Merkmale des Modells ist das Auftreten einer ’kritischen‘ Skalierung in der Nähe des CEP. Das Hauptziel des vorgestellten Modells besteht darin, die mikroskopischen und makroskopischen Eigenschaften der partonischen Freiheitsgrade für den Bereich des Phasendiagramms bereitzustellen, der durch moderates T und moderates oder hohes μB gekennzeichnet ist. ...

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Equation of state in (2+1) flavor QCD at hightemperatures

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Determination of α(Mz) from an hyperasymptotic approximation to the energy of a static quark-antiquark pair

Determination of α(Mz) from an hyperasymptotic approximation to the energy of a static quark-antiquark pair

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