从强子物质到QGP态的转变，状态方程(EoS)该如何双回路修正 前言：考虑在各种天体物理场景中形成的物质的状态方程(EoS )，例如早期宇宙、重离子核碰撞、超新星和中子星，对于理解这些系统的基本属性至关重要。 而状态方程揭示了压力、能量密度和其他热力学量之间的相互关系，特别是，当在这些场景的背景下讨论状态方程时，必须考虑强子物质和夸克胶子等离子体(QGP)之间相变的可能性。 从由质子、中子和其他强子组成的强子物质到QGP态的转变是一个迷人的现象，对我们理解早期宇宙和极端天体物理环境具有重要意义，在态中，夸克和胶子不再局限于强子中，这就需要夸克胶子等离子体(QGP)的状态方程(EoS)来保证这种现象。 (EoS)的计算可以方便地根据宏观热力学势进行，表示为ω(T，V，μ) ，遵循Landau和Lifshitz [11]建立的惯例，该热力学势可使用配分函数Z定义为：W = -\frac{1}{b} \ln ZW=− b1lnZ，这里，b是与温度相关的参数(单位k=c=1k=c=1)。 在费曼路径积分公式中，配分函数被表示为涉及在所有区域上积分的有效作用的指数的泛函积分：z = \ int \ mathcal { D } f \exp \ left \ {-\ frac { 1 } { b } S _ { \ text { eff } }[f]\ right \ }，Z=∫Df经历{− b1S[f]}，其中在周期玻色子环和反周期费米子环上进行积分，田野ff包含量子色动力学(QCD)中的费米子、胶子和鬼场。 结合多达2个回路修正，大热力学势采用以下形式：\Omega(Tv\ mu)= \ sum _ I \left(\omega_{q0}^i+\omega_{q2}^i \右)+\ sum _ j \omega_{g0}^j+\ omega _ { G2 }+b vΩ(T,V,μ)= i∑(Ω q0i+Ω q2i)+ j∑Ωg0j+Ω g2+BV。 其中对夸克味求和(在这种情况下，ii指上、下、奇夸克)，这里，q0q0和静止状态g0分别代表夸克和胶子的0阶袋模型热力学势，而q2q2和栅级Ⅱg2对应于2回路校正，上一个学期，生物价值BV，代表QCD真空能量BB作为袋子常数，在实际计算中，为了精确起见，通常使用固定的电流代数质量就足够了。 为了这项工作的目的，夸克质量取值如下：一个奇异的夸克质量为m_s = 95 \，\text{MeV}ms=95兆电子伏特，一个上夸克质量m _ u \大约2.2 \，\text{MeV}mu≈2.2兆电子伏特，和一个下夸克质量m _ d \大约4.7 \，\text{MeV}md≈4.7兆电子伏特，由粒子数据组提供。 袋常数B^{1/4}B1/4在...范围内165-240 \，\text{MeV}165−240兆电子伏特因为该范围与临界温度一致，该临界温度与从低化学势极限中的晶格规范理论推导出的值一致。 本质上，这种方法提供了一种计算QGP物态方程的系统方法，既考虑了简化的零级袋模型，又考虑了更精确的双回路修正，利用大热力学势可以纳入各种热力学因素和QGP内不同粒子之间的相互作用，有助于更全面地了解物质在极端天体物理条件下的行为。 因此，我们在研究中设计了一种方法，将真实的夸克质量纳入对袋模型热力学势的双回路贡献中，这种方法允许我们考虑具有有限质量和有限化学势的夸克，这是现实世界场景中遇到的物理条件的更准确的表示。 研究揭示了有限夸克质量的周期正则化方法被证明在一个有意义的化学势范围内是稳定的，扩展到几乎奇异(s)夸克的质量。 然而，当化学势超过夸克质量时，这种稳定性就被打破了，尽管有这个限制，我们的方法还是比假设无质量夸克的模型有所改进，这些模型倾向于高估低化学势下有限质量夸克的压力贡献，通过考虑有限的夸克质量，我们提高了在这种情况下预测的准确性。   对于这种情况，我们已经使用Padé插值技术来弥合有限质量和无质量夸克机制之间的差距，发现表明，严格的Padé插值方法会导致插值方案中伪极点的产生。 总结：我们通过这次实验，在与实际应用相关的温度和化学势的大范围内，证明了实现一致的多项式插值是不切实际的，但并不代表这个挑战是无法解决的，为了应对，我们提出了一种更直接的对数插值策略，这个策略包括在s夸克质量和夸克质量的几倍(例如，夸克质量的两倍)之间进行插值，这种方法属于各种插值方案的不确定性范围，并且提供了更简单的实现。 通过将一种将实际夸克质量纳入袋模型热力学势双回路贡献的方法，我们已经证明了我们的方法在特定化学势窗口内的稳定性，并解决了与插值方案相关的挑战，通过考虑夸克质量和采用合适的插值策略，相信在未来我们一定能提高预测的准确性，并在实际应用中简化我们方法的实现。