| dc.contributor | Schröder, York | |
| dc.contributor | UNIVERSIDAD DEL BIO-BIO | |
| dc.creator | Navarrete-Noriega, Pablo Ignacio | |
| dc.date | 2023-01-17T17:56:56Z | |
| dc.date | 2023-01-17T17:56:56Z | |
| dc.date | 2023-01-16 | |
| dc.date.accessioned | 2023-08-22T01:24:04Z | |
| dc.date.available | 2023-08-22T01:24:04Z | |
| dc.identifier | 22211544 | |
| dc.identifier | https://hdl.handle.net/10533/40216 | |
| dc.identifier.uri | https://repositorioslatinoamericanos.uchile.cl/handle/2250/8305650 | |
| dc.description | The discovery of asymptotic freedom in QCD led to the expectation that at large energy densities
the relevant degrees of freedom might be quarks and gluons instead of the usual hadrons,
forming the so-called Quark-Gluon Plasma (QGP). The main thermodynamic observable for
understanding the nature of the QGP is the pressure, which can be computed in perturbation
theory at high enough temperature by virtue of asymptotic freedom.
The expectation of computing the pressure up to any order is however naive: non-perturbative
screening of the magnetic component of the Yang-Mills sector manifests as severe infrared divergences
starting at the four-loop level. This obstacle can nevertheless be overcome by defining
Dimensionally-Reduced Effective Field Theories, isolating these effects in a simpler pure
Yang-Mills theory in three dimensions, essentially splitting the pressure in perturbative and
non-perturbative pieces.
In the present thesis, we pave the way to computing the last missing perturbative contribution
for knowing the full physical leading-order QCD pressure, consisting of a four-loop calculation
within thermal QCD, by classifying the distinct contributions. Filtering out a large fraction of
sub-diagrams that exhibit a factorized structure, we push ahead systematic simplifications of
the remaining core sum-integral structures taking into account systems of linear relations that
originate from symmetry- as well as integration-by-parts relations. This allow us to gauge the
grade of difficulty of the calculation, by analytic means. | |
| dc.description | El descubrimiento de la libertad asintótica en QCD llevó a la expectación de que a grandes
densidades de energía los grados de libertad relevantes podrían ser quarks y gluones en vez de
los usuales hadrones, formando el llamado Plasma de Quarks y Gluones (QGP). El principal
observable termodinámico para comprender la naturaleza del QGP es la presión, el cual puede
ser evaluado en teoría de perturbaciones a alta temperatura en virtud de la libertad asintótica.
La expectación de poder evaluar la presión a cualquier orden es sin embargo ingenua: el
apantallamiento no-perturbativo de la componente magnética del sector de Yang-Mills se manifiesta
en forma de severas divergencias infrarrojas comenzando a cuatro loops. No obstante, este
obstáculo puede ser superado definiendo Teorías de Campo Efectivo Dimensionalmente Reducido,
aislando estos efectos en una simple teoría pura de Yang-Mills en tres dimensiones, esencialmente
dividiendo la presión en piezas perturbativas y no-perturbativas.
En la presente tesis, allanamos el camino para evaluar la última contribución perturbativa faltante
para conocer la presión de QCD completa a primer orden físico, consistiendo en un cálculo
a cuatro loops en QCD termal, mediante la clasificación de las distintas contribuciones. Filtrando
una gran fracción de sub-diagramas que exhiben una estructura factorizada, avanzamos hacia
una simplificación sistemática de las estructuras de sum-integrals centrales restantes tomando en
cuenta sistemas de relaciones lineales originadas a partir de simetrías- al igual que relaciones de
integración-por-partes. Esto nos permite calibrar el grado de dificultad del cálculo, por medios
analíticos. | |
| dc.description | Thanks ANID for financial support under grant ANID-Subdirección de Capital Humano/-Magíster Nacional/2021-22211544, and Centro de Ciencias Exactas UBB. | |
| dc.format | application/pdf | |
| dc.rights | Attribution-NonCommercial-ShareAlike 3.0 Spain | |
| dc.rights | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/es/ | |
| dc.subject | oecd::Ciencias Naturales ::Ciencias Físicas::Física de Partículas y Campos | |
| dc.title | Towards the four-loop QCD pressure at high temperature | |
| dc.type | Tesis | |
| dc.type | info:eu-repo/semantics/masterThesis | |
