Condensato chirale

Un condensato chirale (detto anche condensato fermionico o condensato di quark) è un parametro della rottura della simmetria chirale in una teoria in cui i fermioni sono privi di massa. In una teoria con uno o più campi chirali, siglati dal simbolo ψ_α con una simmetria di sapore chirale in relazione coi campi, se il vaolre del vuoto atteso $<{\bar {\psi _{\alpha }}}\psi _{\beta }>$ è diverso da zero, allora si dice che si è formato un condensato chirale.

Esempi

La teoria BCS

La teoria BCS (dalle iniziali di John Bardeen, Leon Cooper e Robert Schrieffer) della superconduttivitàha un condensato chirale. Una coppia di elettroni in un metallo, che abbiano spin opposto possono formare uno stato limite scalre chiamata coppia di Cooper. Pertanto lo stesso stato limite forma un condensato. Poiché la Coppia di Cooper possiede una carica elettrica neutra, questo condensato fermionico rompe la simmetria di gauge elettromagnetica, dando origine alle magnifiche proprietà elettromagnetiche di questi stati.

QCD

Nella cromodinamica quantistica (QCD) il condensato chirale è anche detto condensato di quark. Questa proprietà del vuoto QCD è in parte responsabile nel dare massa agli adroni (insieme ad altri condensati come il condensato gluonico.

In una versione approssimata della QCD che considera masse evanescenti di quark per sapori N_f, vi è una simmetria di sapore chirale precisa SU(N_f)XSU(N_f) della teoria. Il vuoto QCD rompe questa simmetria a SU(N_f) formando un condensato di quark. Il condensato di quark è un parametro di classe della transizione tra numerose fasi della materia di quark in questo ambito.

Questo fatto è molto simile alla teoria BCS della superconduttività. Le coppie di Cooper sono analoghe ai mesoni pseudo-scalari. Comunque il vuoto non trasporta cariche e quindi tutte le simmetrie di gauge non sono rotte. Correzioni della massa dei quark possono essere incorporate utilizzando la teoria della perturbazione chirale.