Forschung im HLRN-Verbund 2011

163κconfinement?Doubler regionthermal transition/crossoversurfacedeconfinementµ ∞confinement0Aoki phaseβ cusp β qu1 st order quenched limitκ c (β, T = 0)βAbbildung 1: Phasendiagram der Gitter-QCD bei endlicher Temperatur für eine Gitterapproximation mit twistedmass-Fermionen∞stanten a zu bestimmen. Während das Erfüllender ersten Bedingung unumgänglich einen hohenRechenaufwand bedeutet, kann die zweite durchdie Verwendung der Wilson-tm-Fermionen effizientumgesetzt werden (sogenannte automatischeO(a)-Verbesserung).Die erforderlichen explorativen Studien [1] desrelativ komplizierten Phasendiagramms der tm-Gitter-QCD mit zwei flavour-Freiheitsgraden (N f =2) bildeten den ersten Teil des Projektes (sieheAbb. 1 und [2]).Aufbauend auf diesen Ergebnissen, gewonnenauf Gittern der Ausdehnung N 3 s × N t mit N s =16, 24 und N t ≡ 1/(aT) = 8, haben wir Simulationenbei kleineren up-, down-Quarkmassenund somit notwendigerweise auf größeren Gittern(N s = 32, N t = 10, 12) durchgeführt. Auf dieseWeise waren wir nach ersten Machbarkeitsstudienund einem Nachweis der automatischen O(a)-Verbesserung [3] in der Lage, die Temperatur desÜbergangs für drei verschiedene Werte der Pionmassezwischen 300 MeV und 500 MeV zu bestimmen.Dies erlaubt eine Extrapolation zum physikalischenPunkt bei 140 MeV. Der Einfluss der Gitterdiskretisierungerwies sich dabei als relativ klein.Erste Ergebnisse wurden in [4] publiziert.Es besteht im weiteren die Absicht, die Simulationenauf den realistischen Fall der N f =2 + 1 + 1 dynamischen Fermionfreiheitsgrade derup-, down-, strange- und charm-Quarks auszudehnen,mit dem Ziel, auch dafür die Temperaturabhängigkeitphysikalischer Größen wie z.B. derEnergiedichte und des Druckes zu berechnen.Mehr zum Thema1. E. M. Ilgenfritz, K. Jansen, M.P. Lombardo,M. Müller-Preussker, M. Petschlies, O. Philipsen,L. Zeidlewicz, PoS LAT2008, 206 (2008),arXiv:0809.5228 [hep-lat].2. E.-M. Ilgenfritz, K. Jansen, M.P. Lombardo,M. Müller-Preussker, M. Petschlies, O. Philipsen,L. Zeidlewicz, Phys. Rev.D80, 094502(2009), arXiv:0905.3112 [hep-lat].3. M. Müller-Preussker, E.-M. Ilgenfritz, K. Jansen,M.P. Lombardo, O. Philipsen, L. Zeidlewicz,M. Kirchner, M. Petschlies, D. Schulze,C. Urbach, PoS LAT2009, 266 (2009), ar-Xiv:0912.0919 [hep-lat].4. F. Burger, E.-M. Ilgenfritz, M. Kirchner,M.P. Lombardo, M. Müller-Preussker, O. Philipsen,C. Urbach, L. Zeidlewicz, arXiv:1009.3758[hep-lat], to appear in PoS LAT2010, (2010).FörderungDeutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)Physik