Based on the constituent quasiparticle model of the quark–gluon plasma (QGP), a color quantum path-integral Monte-Carlo (PIMC) method for calculation of the thermodynamic properties of the QGP is developed. We show that the PIMC method can be used for calculations of the equation of state at zero and non-zero baryon chemical potential not only above but also below the QCD critical temperature. Our results agree with lattice QCD calculations based on a Taylor expansion around zero baryon chemical potential. In our approach the QGP partition function is presented in the form of a color path integral with a relativistic measure replacing the Gaussian one traditionally used in the Feynman–Wiener path integrals. A procedure of sampling color variables according to the SU(3) group Haar measure is used for integration over the color variables. We expect that this approach will be useful to predict additional properties of the QGP that are still unaccesible in lattice QCD.
クォーク・グルーオン・プラズマ(QGP)の構成子準粒子模型に基づき、QGPの熱力学的性質を計算するための色経路積分モンテカルロ(PIMC)法を開発する。本PIMC法が、バリオン化学ポテンシャルがゼロおよび非ゼロの場合において、QCD臨界温度以下だけでなく以上でも状態方程式の計算に使用可能であることを示す。我々の結果は、ゼロバリオン化学ポテンシャル周りのテイラー展開に基づく格子QCD計算と一致する。本手法では、QGPの分配関数を、伝統的にファインマン・ウィーナー経路積分で用いられるものに代わる相対論的測度を備えた色経路積分の形で表現する。色変数に対する積分には、SU(3)群のハール測度に従って色変数をサンプリングする手順を用いる。本手法が、格子QCDではまだアクセス不可能なQGPの追加的性質の予測に有用となることが期待される。