Papers
Topics
Authors
Recent
Search
2000 character limit reached

Dirac Spectral Density in N$_f$=2+1 QCD at T=230 MeV

Published 18 Apr 2024 in hep-lat, hep-th, and nucl-th | (2404.12298v2)

Abstract: We compute the renormalized Dirac spectral density in $N_f = 2+1$ QCD at physical quark masses, temperature $T = 230$ MeV and system size $L_s = 3.4$ fm. To that end, we perform a point-wise continuum limit of the staggered density in lattice QCD with staggered quarks. We find, for the first time, that a clear infrared structure (IR peak) emerges in the density of Dirac operator describing dynamical quarks. We also provide numerical evidence that a component of this peak, which becomes dominant in the thermodynamic limit, is due to a non-trivial accumulation of near-zero modes. Features of this structure are consistent with those previously attributed to the recently-proposed IR phase of thermal QCD. Our results (i) provide the only complete first-principles evidence that these IR features exist and are physical; (ii) improve the upper bound for IR-phase transition temperature $T_{\mathrm{IR}}$ so that the new window is $200 < T_{\mathrm{IR}} < 230\,$MeV; (iii) are consistent with non-restoration of anomalous U$_{\mathrm A}$(1) symmetry (chiral limit) below $T = 230$ MeV.

Definition Search Book Streamline Icon: https://streamlinehq.com
References (39)
  1. T. Banks and A. Casher, Nucl.Phys. B169, 103 (1980).
  2. A. Alexandru and I. Horváth, Phys. Rev. D92, 045038 (2015a), arXiv:1502.07732 [hep-lat] .
  3. A. Alexandru and I. Horváth, Phys. Rev. D 100, 094507 (2019), arXiv:1906.08047 [hep-lat] .
  4. R. D. Pisarski and F. Wilczek, Phys. Rev. D 29, 338 (1984).
  5. A. Alexandru and I. Horváth, Nucl.Phys. B891, 1 (2015b), arXiv:1405.2968 [hep-lat] .
  6. A. Alexandru and I. Horváth, Phys. Rev. Lett. 127, 052303 (2021), arXiv:2103.05607 [hep-lat] .
  7. A. Alexandru and I. Horváth, Phys. Lett. B 833, 137370 (2022), arXiv:2110.04833 [hep-lat] .
  8. O. Kaczmarek, L. Mazur, and S. Sharma, Phys. Rev. D 104, 094518 (2021), arXiv:2102.06136 [hep-lat] .
  9. O. Kaczmarek, R. Shanker, and S. Sharma, Phys. Rev. D 108, 094501 (2023), arXiv:2301.11610 [hep-lat] .
  10. H. Neuberger, Phys.Lett. B417, 141 (1998), arXiv:hep-lat/9707022 [hep-lat] .
  11. T. G. Kovacs and F. Pittler, Phys. Rev. Lett. 105, 192001 (2010), arXiv:1006.1205 [hep-lat] .
  12. M. Giordano, T. G. Kovacs, and F. Pittler, Phys. Rev. Lett. 112, 102002 (2014), arXiv:1312.1179 [hep-lat] .
  13. I. Horváth and R. Mendris, Entropy 22, 1273 (2020), arXiv:1807.03995 [quant-ph] .
  14. T. G. Kovacs and R. A. Vig, Phys. Rev. D97, 014502 (2018), arXiv:1706.03562 [hep-lat] .
  15. M. Cardinali, M. D’Elia, and A. Pasqui,    (2021), arXiv:2107.02745 [hep-lat] .
  16. I. Horváth, P. Markoš, and R. Mendris, Entropy 25, 482 (2023), arXiv:2205.11520 [hep-lat] .
  17. R. Kehr, D. Smith, and L. von Smekal,    (2023), arXiv:2304.13617 [hep-lat] .
  18. A. Alexandru, I. Horváth, and N. Bhattacharyya, Phys. Rev. D 109, 014501 (2024), arXiv:2310.03621 [hep-lat] .
  19. V. Azcoiti, Phys. Rev. D 107, 114516 (2023), arXiv:2304.14725 [hep-lat] .
  20. T. G. Kovacs, Phys. Rev. Lett. 132, 131902 (2024), arXiv:2311.04208 [hep-lat] .
  21. M. Giordano,   (2024), arXiv:2404.03546 [hep-lat] .
  22. I. Horváth, arXiv:hep-lat/0607031 [hep-lat] (2006), v3.
  23. A. Alexandru, I. Horváth, and K.-F. Liu, Phys.Rev. D78, 085002 (2008), arXiv:0803.2744 [hep-lat] .
  24. K. Liu, A. Alexandru, and I. Horváth, Phys.Lett. B659, 773 (2008), arXiv:hep-lat/0703010 [HEP-LAT] .
  25. P. Petreczky, H.-P. Schadler, and S. Sharma, Phys. Lett. B 762, 498 (2016), arXiv:1606.03145 [hep-lat] .
  26. S. Borsanyi et al., Nature 539, 69 (2016), arXiv:1606.07494 [hep-lat] .
  27. M. P. Lombardo and A. Trunin, Int. J. Mod. Phys. A 35, 2030010 (2020), arXiv:2005.06547 [hep-lat] .
  28. A. D. Kennedy, I. Horvath, and S. Sint, Nucl. Phys. B Proc. Suppl. 73, 834 (1999), arXiv:hep-lat/9809092 .
  29. M. A. Clark and A. D. Kennedy, Phys. Rev. Lett. 98, 051601 (2007), arXiv:hep-lat/0608015 .
  30. B. A. Berg and T. Neuhaus, Phys. Rev. Lett. 68, 9 (1992), arXiv:hep-lat/9202004 [hep-lat] .
  31. C. Bonati and M. D’Elia, Phys. Rev. E 98, 013308 (2018), arXiv:1709.10034 [hep-lat] .
  32. P. T. Jahn, G. D. Moore, and D. Robaina, Phys. Rev. D 98, 054512 (2018), arXiv:1806.01162 [hep-lat] .
  33. C. Bonanno, M. D’Elia, and F. Margari, Phys. Rev. D 107, 014515 (2023a), arXiv:2208.00185 [hep-lat] .
  34. L. Giusti and M. Lüscher, JHEP 03 (2009), 013, arXiv:0812.3638 [hep-lat] .
  35. Y. Aoki et al. (Flavour Lattice Averaging Group (FLAG)), Eur. Phys. J. C 82, 869 (2022a), arXiv:2111.09849 [hep-lat] .
  36. C. Bonanno and M. Giordano, Phys. Rev. D 109, 054510 (2024), arXiv:2312.02857 [hep-lat] .
  37. A. Alexandru and I. Horváth, Physics Letters B 722, 160 (2013), arXiv:1210.7849 [hep-lat] .
  38. A. Alexandru and I. Horváth, AIP Conf. Proc. 1701, 030008 (2016), arXiv:1412.1777 [hep-lat] .
  39. A. Kotov, Z. Fodor, and K. K. Szabo, PoS LATTICE2023, 179 (2024), arXiv:2401.02750 [hep-lat] .

Summary

No one has generated a summary of this paper yet.

Paper to Video (Beta)

No one has generated a video about this paper yet.

Whiteboard

No one has generated a whiteboard explanation for this paper yet.

Open Problems

We're still in the process of identifying open problems mentioned in this paper. Please check back in a few minutes.

Continue Learning

We haven't generated follow-up questions for this paper yet.

Collections

Sign up for free to add this paper to one or more collections.

Tweets

Sign up for free to view the 2 tweets with 2 likes about this paper.