ในฟิสิกส์อนุภาคศักยภาพคอร์เนลล์เป็นวิธีการที่มีประสิทธิภาพในการอธิบายการกักขังของควาร์กในควอนตัมโครโมไดนามิกส์ (QCD) ศักยภาพนี้ได้รับการพัฒนาโดย Estia J. Eichten , Kurt Gottfried , Toichiro Kinoshita , John Kogut , Kenneth LaneและTung-Mow Yanที่มหาวิทยาลัยคอร์เนลล์^{[ 1 ] [ 2 ]}ในช่วงทศวรรษ 1970 เพื่ออธิบายมวลของ สถานะ ควาร์โคเนียมและอธิบายความสัมพันธ์ระหว่างมวลและโมเมนตัมเชิงมุมของแฮดรอน ( วิถีเรกเก ) ศักยภาพมีรูปแบบดังนี้: ^{[ 3 ]}

${\displaystyle V(r)=-{\frac {4}{3}}{\frac {\alpha _{s}}{\;r\;}}+\sigma \,r+{\text{constant}}}$

โดยที่คือรัศมีประสิทธิผลของสถานะควาร์โคเนียม คือ ค่าสัมประสิทธิ์การเคลื่อนที่ของ QCD คือ แรงตึง ของสตริง QCDและคือค่าคงที่ของ[ ^{4 ] ใน}ตอนแรกและเป็นเพียงพารามิเตอร์เชิงประจักษ์ แต่ด้วยการพัฒนาของ QCD ปัจจุบันสามารถคำนวณได้โดยใช้QCD แบบรบกวนและQCD แบบแลตติสตามลำดับ${\displaystyle r}$${\displaystyle \alpha _{s}}$${\displaystyle \sigma }$${\displaystyle \simeq 0.18GeV^{2}}$${\displaystyle \alpha _{s}}$${\displaystyle \sigma }$

ศักยภาพประกอบด้วยสองส่วน ส่วนแรกจะเด่นที่ระยะทางสั้นๆ โดยทั่วไปสำหรับfm ^{[ 3 ]}เกิดจาก การแลกเปลี่ยน กลูออน หนึ่งตัว ระหว่างควาร์กและแอนติควาร์ก และเรียกว่าส่วนคูลอมบ์ของศักยภาพ เนื่องจากมีรูปแบบเดียวกับศักยภาพคูลอมบ์ ที่รู้จักกันดี ซึ่งเกิดจากแรงแม่เหล็กไฟฟ้า (โดยที่คือค่าคงที่การเชื่อมต่อแม่เหล็กไฟฟ้า )${\displaystyle -{\frac {4}{3}}{\frac {\alpha _{s}}{\;r\;}}}$${\displaystyle r<0.1}$${\displaystyle \;{\frac {\alpha }{\;r\;}}\;}$${\displaystyle \alpha }$

ปัจจัยใน QCD มาจากข้อเท็จจริงที่ว่าควาร์กมีประจุ(สี) ที่แตกต่างกัน และเกี่ยวข้องกับ การปล่อย กลูออนจากควาร์กแต่ละตัว โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ปัจจัยนี้เรียกว่าปัจจัยสีหรือปัจจัยแคสิเมียร์และมีสูตรคือโดยที่คือจำนวนประจุสี${\displaystyle {\frac {4}{3}}}$${\displaystyle C_{F}\equiv {\frac {N_{c}^{2}-1}{2N_{c}}}={\frac {4}{3}}}$${\displaystyle N_{c}=3}$

ค่าของขึ้นอยู่กับรัศมีของแฮดรอนที่ศึกษา ค่าของมันอยู่ในช่วง 0.19 ถึง 0.4 ^{[ 4 ]} สำหรับการกำหนดศักยภาพระยะสั้นที่แม่นยำ จะต้องคำนึงถึง การเปลี่ยนแปลงของซึ่งส่งผลให้ขึ้นอยู่กับระยะทางโดยเฉพาะอย่างยิ่ง จะต้องคำนวณใน แบบแผนการปรับค่าศักยภาพที่เรียกว่า(เรียกอีกอย่างว่าแบบแผน V) และเนื่องจาก การคำนวณ ทฤษฎีสนามควอนตัมมักจะทำในปริภูมิโมเมนตัมจึงต้องแปลงฟูริเยร์เป็นปริภูมิตำแหน่ง^{[ 4 ]}${\displaystyle \alpha _{s}}$${\displaystyle \alpha _{s}}$${\displaystyle \alpha _{s}(r)}$${\displaystyle \alpha _{s}}$

เทอมที่สองของศักยภาพคือเทอมการกักขังเชิงเส้นและรวม ผลกระทบ QCD ที่ไม่รบกวนซึ่งส่งผลให้เกิดการกักขังสีถูกตีความว่าเป็นแรงตึงของสตริง QCDที่เกิดขึ้นเมื่อเส้นสนาม กลูออนิก ยุบตัวลงในท่อฟลักซ์ ค่า ของมันคือGeV ^{[ 4 ]}ควบคุมจุดตัดและความชันของวิถี Reggeเชิง เส้น${\displaystyle \sigma \,r}$${\displaystyle \sigma }$${\displaystyle \sigma \sim 0.18}$${\displaystyle ^{2}}$${\displaystyle \sigma }$

ศักยภาพของคอร์เนลล์ใช้ได้ดีที่สุดในกรณีของควาร์กคงที่ (หรือควาร์กหนักมากที่มีการเคลื่อนที่แบบไม่สัมพัทธภาพ ) แม้ว่าจะมีการปรับปรุงศักยภาพแบบสัมพัทธภาพโดยใช้เทอมที่ขึ้นอยู่กับความเร็วก็ตาม^{[ 3 ]}ในทำนองเดียวกัน ศักยภาพได้รับการขยายเพื่อรวมเทอมที่ขึ้นอยู่กับสปิน^{[ 3 ]}

การทดสอบความถูกต้องของแนวทางที่พยายามอธิบายการกักขังสีคือ แนวทางเหล่านั้นจะต้องสร้างศักยภาพที่สอดคล้องกับศักยภาพของคอร์เนลล์ ในกรณีที่การเคลื่อนที่ของควาร์กไม่ใช่แบบสัมพัทธภาพ

ความสำเร็จที่สำคัญของQCD แบบแลตติสคือความสามารถในการคำนวณศักยภาพควาร์ก-แอนติควาร์กแบบสถิตจากหลักการพื้นฐาน โดยผลลัพธ์ยืนยันศักยภาพคอร์เนลล์เชิงประจักษ์^{[ 5 ]}

แนวทางอื่นๆ ในการแก้ปัญหาการกักขังยังส่งผลให้เกิดศักยภาพของคอร์เนลล์ รวมถึงแบบจำลองตัวนำยิ่งยวดคู่ แบบ จำลองฮิ กส์แบบอาเบเลียนและ แบบจำลองกระแสน้ำ วนศูนย์กลาง^{[ 3 ] [ 6 ]}

เมื่อไม่นานมานี้ การคำนวณโดยอาศัยการจับคู่ AdS/CFTได้จำลองศักยภาพของคอร์เนลล์โดยใช้การจับคู่ AdS/QCD ^{[ 7 ] [ 8 ]} หรือ โฮโลแก รมหน้าแสง^{[ 9 ]}

• การจำกัดสี
• สุญญากาศ QCD