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Title
The QCD phase diagram with higher moments of charge fluctuations / Matthias Puhr
AuthorPuhr, Matthias
CensorSchaefer Bernd-Jochen
Published2012
DescriptionVI, 71 S. : Zsfassung ; Ill., graph. Darst.
Institutional NoteGraz, Univ., Dipl.-Arb., 2012
Annotation
Zsfassung in dt. und engl. Sprache
LanguageEnglish
Document typeThesis (Diplom)
Keywords (GND)Quantenchromodynamik / Phasendiagramm / Quantenchromodynamik / Phasendiagramm / Online-Publikation
URNurn:nbn:at:at-ubg:1-42562 Persistent Identifier (URN)
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The QCD phase diagram with higher moments of charge fluctuations [1.14 mb]
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Abstract (German)

Das Ziel dieser Diplomarbeit ist die Untersuchung des QCD-Phasendiagramm bei endlicher Temperatur und endlichem quark-chemischen Potential. Dies geschieht in einem chiralen, zwei-?avor Quark-Meson-Modell (QM-Modell). Darüber hinaus werden die höhere Momente der netto Quarkzahl?uktuationen und ihr Verhalten entlang der chiralen Phasengrenzlinie und in der Nähe des kritischen Endpunktes (KEP) des QM-Modell-Phasendiagramms untersucht. Ein Ziel dieser Arbeit ist es, zu untersuchen, wie die höheren Momente genutzt werden können um Informationen über die Lage eines möglichen KEP im QCD-Phasendiagramm zu erhalten. Um das Phasendiagramm und die höheren Momente zu berechnen muss zuerst die großkanonische Zustandssumme des QM-Modells ausgerechnet werden. Diese Rechnung wird in einer Mean-Field-Näherung (MFN) und außerdem mit Hilfe der funktionalen Renormierungsgruppe (FRG) durchgeführt. Die höheren Momente werden mit der sogenannten "Algorithmischen Differentiation" (AD), einer numerischen Differentiationstechnik, berechnet. In dieser Diplomarbeit wird die AD zum ersten Mal auf eine FRG-Rechnung angewandt. Die Resultate für die MFN- und die FRG-Rechnung werden verglichen und die Unterschiede in den Phasendiagrammen diskutiert. Darüberhinaus wird gezeigt, dass die höheren Momente des QM-Modells im Allgemeinen eine nicht triviale Struktur haben und Oszillationen und Vorzeichenwechsel aufweisen.

Abstract (English)

The aim of this thesis is to investigate the QCD phase diagram at ?nite temperature and ?nite quark chemical potential. This is done within the two-?avor chiral quark-meson model (QM-model). Moreover we study higher moments of net quark number ?uctuations and their behavior along the chiral transition line and near the critical endpoint (CEP) of the QM-model phase diagram. One goal of this work is to ?nd out how higher moments can be used to gain information about the location of a possible CEP in the QCD phase diagram.To calculate the phase diagram and the higher moments we ?rst need to compute the grand partition function of the QM-model. This is done within a mean-?eld approximation (MFA) and also in the functional renormalization group (FRG) approach. The higher moments are calculated with a numerical di?erentiation technique called algorithmic di?erentiation (AD). In this thesis AD is for the ?rst time applied to a FRG calculation.We compare the results of the MFA and FRG calculations and discuss the di?erences in the phase diagrams. We show that in general the higher moments of the QM-model have a non-trivial structure and feature oscillations and sign changes.

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