Improvement of vortex detection in SU(2)-QCD - the guided maximal Center Gauge (GMCG)

Abstract

Die Quantenchromodynamik beschreibt das Verhalten von Quarks, den Bestandteilen der Nukleonen, und deren Wechselwirkung mit Gluonen, den Trägern der starken Kernkraft. Sie beschreibt, wie die Nukleonen gebildet und Atomkerne zusammengehalten werden. Die Quantenchromodynamik ist kaum störungstheoretisch lösbar: nur numerische Näherungen sind zugänglich. Die Tatsache, dass keine freien Quarks beobachtet werden können wird als Quark-Einschluss oder Farb-Einschluss bezeichnet. Eine mögliche Erklärung hierfür bietet das Zentrumsvortexmodell, indem es annimmt, dass Zentrumsvortices, geschlossene farb-magnetische Flusslinien, das Vakuum durchdringen. Um dieses Modell zu testen, müssen Zentrums-Vortices in Gittersimulationen identifiziert werden. Dies geschieht in einer bestimmten Eichung durch Projektion auf die Zentrumsfreiheitsgrade. Die Vortexdetektion kann durch Uneindeutigkeiten bei der Eichung, sogenannte Gribov-Probleme, gestört werden und wird ebenso in glatten Konfigurationen problematisch. Durch Verwendung von \nicht-trivialen Zentrumsregionen, dh Gebieten, deren Rand zu einem nicht-trivialen Zentrumselement ausgewertet wird, können die Methoden der Vortexdetektion verbessert werden: Wir präsentieren die Gestützte Maximale Zentrumseichung

Quantum Chromodynamics governs the behaviour of Quarks, the constituents of the nucleons and their interaction with Gluons, the carrier of the strong force. It describes how the nucleons are formed and where the nuclear force that holds together nuclei arises. Quantum Chromodynamics is highly non-perturbative: only numerical approximations are accessible. The fact that no free quarks can be observed is called quark confinement or color confinement. The center vortex model gives a possible explanation for this by stating that center vortices, closed color magnetic flux lines, percolate the vacuum. To test this model, center vortices need to be detected within lattice simulations. This is done in a specific gauge by projection on the center degrees of freedom. The vortex detection can be troubled by gauge ambiguities, so called Gribov problems and it can become problematic in smooth configurations. By usage of non-trivial center regions, that is, regions whose boundary evaluates to a non-trivial center element, the vortex detection procedures can be improved: We present the Guided Maximal Center Gauge