Heavy ions and parton saturation from RHIC to LHC
本文介绍了质子和核中小部分子动量分数Bjorken-x时胶子饱和的现象。本文讨论了在RHIC和LHC上实验可达的运动学区域。最后,饱和暗示出现在RHIC的测量和LHC的前景进行了描述。
2008-12-18 hep-ph
Higgs boson production in partonic and electromagnetic interactions with heavy ions
总结了LHC和未来对撞机上轻、重离子部分子和电磁(光子-光子)相互作用中希格斯玻色子的产生。部分子诱导截面-包括胶子-胶子,矢量-玻色子融合,以及相关的W,Z,t过程-在NNLO与MCFM 8.0使用核部分子分布函数计算。光子-光子截面计算与MadGraph 5.0的超周边A-A相互作用与两个离子幸存的碰撞。在质心能量范围$\sqrt{s} \approx 5$ -100 TeV内,电磁与部分子希格斯截面的比值为$\rm R_{e.m./parton} \approx 10^{-5}$ -10 $^{-4}$。在FCC能量下,由于强的核相干$γ$通量,A-A中的这个比率比p-p中的大10- 100倍。在LHC、HE-LHC和FCC中,在部分子和电子显微镜中最有利的$H\toγγ,b\bar{b}$衰变通道中进行希格斯玻色子测量的可行性。考虑到最终状态的标准接受和效率损失,加上选择标准,以尽量减少各自的连续背景。而$3σ$证据部分和e.m.希格斯粒子的产生需要大约$\times$ 35和$\times$ 200($\times$ 7和$\times$ 30)比在LHC(HE-LHC)运行一个月所预期的更大的积分光度,在FCC仅一个月内就可以保证对两种产生模式进行$5σ$观测。
2019-06-18 hep-ex hep-ph nucl-ex
Exclusive $J/ψ$ photoproduction off deuteron in d+Au ultra-peripheral collisions at STAR
核内胶子密度及其分布和核内束缚核子的部分子修正是核物理和粒子物理中的一些主要问题。近年来,重离子超周边碰撞(UPC)为研究胶子密度提供了一种新的途径,它是基于相干衍射矢量介子的产生,$J/ψ$介子。对于重离子,例如,Pb时,通过UPC $J/ψ$测量发现胶子密度被显著抑制,表明重核中存在强的胶子阴影效应。在这个分析中,我们的目标是看一组独特的数据所采取的STAR实验,其中$J/ψ$介子是光产生的氘核目标没有其他粒子的生产,除了氘核或其分裂产物。零度量热仪的响应相对于氘核解离通过检测束快中子也进行了研究,并提供有关的物理过程的额外信息。在光子-核子质心能量$W\sim25~\rm{GeV}$下测量了光子-氘核系统中$J/ψ$光生的横截面,以及动量转移$t$依赖横截面$dσ/dt$。数据表明,一个更广泛的胶子密度分布比Hulthen电荷密度分布在氘核。
2020-09-10 hep-ex hep-ph nucl-ex
Physics with ions at the Future Circular Collider
概述了在欧洲核子研究中心(CERN)的未来圆形对撞机(FCC)的核碰撞的独特的物理机会。分别在$\sqrt{s_{NN}}$ = 39和63 TeV,$\mathcal{L}_{int}$ = 33 nb $^{-1}$和8 pb $^{-1}$条件下进行的铅铅(PbPb)和质子铅(pPb)碰撞,将为研究${\cal O}$(1 GeV)温度下的夸克胶子物质提供前所未有的实验条件.简要讨论了以下主题:(i)粲夸克密度比LHC大三倍,导致重夸克直接影响体QGP性质,(ii)夸克偶素,包括$Υ(1S)$,在高于QCD临界温度五倍的温度下熔化,(iii)在分数动量低至$x\approx 10^{-7}$时获得初始态核部分子分布(nPDF),(iv)每次运行可获得$5\cdot 10^5$顶夸克对,以研究高$x$胶子nPDF和增强色天线的能量损失特性,(v)研究QGP中可能的希格斯玻色子抑制,以及(vi)c. m的高亮度$γγ$(超外围)碰撞。能量高达1 TeV。
2017-04-19 hep-ex hep-ph nucl-ex
The quest for the quark-gluon plasma from the perspective of dynamical models of relativistic heavy-ion collisions
本文从动力学模型视角回顾了重离子碰撞中夸克-胶子等离子体的发现与性质研究,强调理论描述的历史和个人经历。
2025-04-20 hep-ex hep-ph nucl-ex
Introdução à inferência Bayesiana: técnicas estatísticas para análise de dados de íons pesados relativísticos
本文介绍了贝叶斯推断在相对论重离子碰撞数据分析中的应用,指出由于夸克胶子等离子体(QGP)持续时间极短且无法直接观测,需借助数学建模分析 final observables 以理解系统行为并推断粘度等物理量。
2024-06-26 hep-ph hep-th
Heavy ions at the Future Circular Collider
未来圆形对撞机研究旨在评估一个新的对撞机的物理潜力和技术可行性,该对撞机的质心能量在强子-强子碰撞模式下比LHC标称能量大七倍。用重离子操作这种机器是加速器设计研究中正在考虑的一种选择。例如,它将提供每次核子-核子碰撞的能量分别为sqrt{s_NN} = 39和63 TeV的Pb-Pb和p-Pb碰撞,Pb-Pb的积分亮度高于30 nb^-1/月。这是FCC重离子物理研究工作组的一份报告。本文首先介绍了FCC重离子物理研究的新进展,包括夸克-胶子等离子体物理、胶子饱和物理、光子诱导碰撞物理以及与高能物理其它领域的联系。
2016-10-12 hep-ex hep-ph nucl-ex
Complex potential and open system applications in heavy-ions and cold atoms
综述有限温度量子色动力学与冷原子系统中重杂质的复势、输运系数等关键物理量的研究进展,涉及夸克偶素开放量子系统及介质中杂质束缚态问题。
2025-02-14 cond-mat.quant-gas hep-ex hep-ph
Heavy Ion Collisions: The Big Picture, and the Big Questions
重离子碰撞迅速形成一滴粘性非常小的夸克-胶子等离子体(QGP)。我们给出了一个易于理解的介绍,介绍如何研究地球上最小和最热的液体液滴,以及为什么它如此有趣。重离子的物理学范围从微扰QCD描述的高能夸克和胶子到较低能量尺度下的强相互作用胶子。这些胶子迅速热化并形成QGP,而高能部分子穿过该等离子体并以称为喷流的粒子簇结束。以各种不同的方式分析最终粒子使我们能够研究QGP的性质和QCD中多尺度过程的复杂动力学,这些过程控制着它的形成和演化,提供了我们所知道的复杂量子物质的最简单形式。还有很多东西有待理解,在整个审查过程中,将遇到一些大的开放性问题。
2018-02-23 hep-ph hep-th nucl-ex
Quark-Gluon-Plasma Formation at SPS Energies?
通过碰撞超相对论性离子,目前可以获得接近临界值的能量密度,这与形成夸克-胶子等离子体有关。这表明波动的重要性和超越平均事件调查的必要性。因此,我们引入一个渗流方法来模拟离子-离子碰撞的最后阶段($τ> 1$ fm/c),初始阶段被公认的方法处理,基于字符串和Pomeron。逾渗方法相当于找到高密度域,并将它们视为夸克物质滴。这样,我们就有了一个{ \bf真实的、微观的、基于蒙特卡罗的模型,它允许夸克物质的形成。}我们发现,即使在SPS能量下,也会形成大的夸克物质滴--尽管速度很低。换句话说:大的夸克物质滴是由于几何涨落而形成的,而不是在平均事件中形成的。
1994-03-10 hep-ph nucl-th
Suppression of the Shear Viscosity in a "semi" Quark Gluon Plasma
我们考虑温度T在Tc附近的QCD,在那里理论取消限制。我们区分了“完全的”夸克-胶子等离子体(QGP)和“半”QGP,前者的重整化Polyakov环的真空期望值接近于1,基本上随T不变,后者的环随T强烈变化。晶格模拟表明,在QCD中,从低于Tc到几倍于Tc的范围内存在着半QGP。使用一个半经典模型,我们计算的剪切粘度,η,在微扰理论的领先顺序。我们发现,在Tc附近,当波利雅科夫环的期望值很小时,eta/T^3被环的两个幂所抑制。对于重离子,这表明,在碰撞的初始阶段,在LHC的流体动力学行为的特点是剪切粘度,这是显着大于RHIC。
2008-08-12 hep-ph nucl-th
Coherent and incoherent production of vector mesons in ultraperipheral collisions of Xenon-ions within the QCD parton saturation approach
本文分析了最近在大型强子对撞机上用5.44TeV的氙离子进行的唯一矢量介子光生实验。在色偶极近似和胶子饱和框架下,我们着重讨论了超周边碰撞,并给出了相干和非相干截面的理论预言。在这两种情况下的快度分布进行了研究,并与文献中的其他方法进行了比较。我们表明,预期的产量是足够的轻介子$ρ^0$和$ϕ$进行可靠的截面测量。
2018-06-14 hep-ph
Quark and gluon distributions at the earliest stage of heavy ion collision
利用量子场动力学的一般框架,我们考虑了计算重离子第一次硬相互作用后夸克和胶子初始分布的新原理。首先,我们将QCD的积分方程改写为我们熟悉的QCD演化方程的推广形式。这些方程描述了碰撞前的时空--和$(x,Q^2)$ --演化,并允许人们使用$ep$ DIS数据而不参考部分子现象。新技术产生的微扰理论避免了过程的双重计算,不包含人工因子分解尺度,并且不需要低动量截止,因为红外行为由DIS数据控制。
1994-12-22 hep-ph
The energy density representation of the strangeness enhancement from p+p to Pb+Pb
能量密度是决定重离子碰撞中夸克和胶子解除禁闭的主要参数。最近,越来越多的证据表明,质子-质子碰撞中的许多可观测量的行为方式与重离子中观察到的非常相似。作为一个额外的证据,我们提出了一个缩放的奇异粒子产量作为能量密度的三个碰撞系统的函数:p+p p+Pb和Pb+Pb,使用ALICE合作的最新结果。
2016-08-06 hep-ph nucl-th
The quest for a Quark-Gluon Plasma
本文作为《QGP 50年》一书的章节,回顾了夸克-胶子等离子体领域50多年的研究历程,展现了早期模糊梦想最终转变为坚实科学事实的过程。
2025-08-11 hep-ph
Meson Interferometry and the Quest for Quark-Gluon Matter
我们指出,我们可以从研究相同的两粒子干涉在超相对论性重离子碰撞,如果我们假设一个特定的模型方案的形成的热化夸克-胶子等离子体强子化通过一级相变的相互作用的强子气体。两π关联函数的整体性质主要由这些后期和软共振气体再散射过程。这甚至在定性上减少和改变了对QCD状态方程的依赖性。然而,我们发现大横动量的K介子有几个优点,并且对QCD相变参数有更大的敏感性。
2001-12-05 hep-ph
Heavy Ions -- Prospects at the LHC
本文综述了CERN大型强子对撞机中相对论性重离子碰撞的物理前景。研究相对论性重离子碰撞中产生的超致密物质的动机是为了观测一种新的强相互作用物质态--夸克-胶子等离子体。欧洲核子研究中心的超级质子同步加速器(SPS)和布鲁克海文的相对论重离子对撞机(RHIC)的实验已经为这种新状态的特征提供了重要的线索。大型强子对撞机将扩大可探索的能量密度范围,并促进对致密物质性质的大量硬探针(喷流、重夸克)的观测。
2004-10-13 hep-ph
Heavy-ion physics studies for the Future Circular Collider
未来圆形对撞机(FCC)设计研究的目的是评估一个新的对撞机的物理潜力和技术可行性,该对撞机具有质心能量,在强子-强子碰撞模式中,包括质子和核束,比LHC标称能量大七倍以上。在同一个隧道中的电子-正电子对撞机也被认为是一个中间步骤,从长远来看,它将提供电子-强子的选择。本文首先介绍了FCC重离子物理研究的新进展,包括夸克-胶子等离子体、胶子饱和、光子诱导碰撞以及与超高能宇宙射线的联系。
2014-07-29 hep-ph nucl-ex nucl-th
J/psi Suppression as a Signal for the Quark-Gluon Plasma
本文综述了利用高能重离子碰撞中J/psi产生的抑制信号寻找夸克-胶子等离子体的研究进展。最近观察到的异常J/psi抑制高能Pb-Pb碰撞中观察到的NA 50协作检查和早期的结果从PA和核-核碰撞较小的质量数的重离子进行比较。在Pb-Pb碰撞中J/psi产生的异常抑制可以解释为由于强J/psi吸收的新阶段的出现,当在空间点处的核子-核子碰撞的数目超过约4时,该新阶段开始,并且对应于约3.4 GeV/fm**3的局部能量密度。
1997-12-10 hep-ph
Questioning quark-gluon plasma formation in small collision systems
最近发表在《自然》杂志上的一封信报告了在相对论重离子对撞机(RHIC)上观测到的夸克-胶子等离子体(QGP)形成的情况,这些粒子在小型非对称碰撞系统中被标记为$p$ -Au、$d$ -Au和$^3$ He-Au。被描述为“短命QGP液滴”的声称的现象是从Glauber蒙特卡罗模拟、两个方位傅立叶振幅$v_2$和$v_3$的测量以及流体理论计算的组合中推断出来的。虽然这一说法遵循了近年来的一种趋势,即传统上归因于QGP的“信号”也出现在较小的碰撞系统中,但在第一次RHIC运行之前,人们曾期望小系统,例如$d$ -Au碰撞,将提供不太可能出现QGP的控制实验,而在这种背景下,新的结果仍然令人惊讶。最近RHIC结果的另一种解释是,小系统控制实验确实传达了一个重要信息:传统上归因于较大A-A碰撞中QGP形成的“信号”实际上并不代表任何系统中的现象。本研究回顾了广泛的实验证据或反对QGP形成在几个碰撞系统。它检查特别是水文理论描述的光谱和相关性通常解释为支持QGP的形成。现有的证据表明,传统上归因于QGP形成的数据功能表示要么最小偏置射流生产或非射流方位角四极杆与属性不一致的水力假设。
2019-06-06 hep-ph nucl-th
Heavy Quark Production from Relativistic Heavy Ion Collisions
本文研究了相对论能量下重离子碰撞产生重夸克、BNL RHIC($\sqrt{s}$ =200 GeV/核子)和CERN LHC($\sqrt{s}$ =5.5 TeV/核子)的粲以及CERN LHC的底。我们考虑了胶子的初始熔合(和夸克-反夸克湮灭),预热部分子相互作用和热化夸克-胶子等离子体中的相互作用。我们还考虑自由流部分子作为另一个极端,并比较结果与那些从热化等离子体的部分子。通过考虑初始相互作用后具有大横动量的部分子(喷流-部分子)之间的相互作用,以及这些部分子通过热化的夸克-胶子等离子体的通道,计算了预热贡献。从预热过程的魅力生产被认为是可比的,从提示(初始)在LHC的相互作用。这对研究核修正因子R $_{\rm {AA}}$以及重夸克的背靠背关联和大质量双轻子的产生都有重要意义。
2010-08-23 hep-ph nucl-ex nucl-th
Are there flux tubes in quark-gluon plasma?
我们回顾了支持在夸克-胶子等离子体中存在电通量管的晶格证据和理论论据,高于解除禁闭转变温度$T>T_c$。在这一评论的最后,我们还指出了一些仍然需要回答的问题。
2018-06-27 hep-ph
Photon-Photon Physics in Very Peripheral Collisions of Relativistic Heavy Ions
在相对论重离子对撞机(如布鲁克海文的相对论重离子对撞机RHIC和日内瓦的大型强子对撞机LHC(重离子模式))的中心碰撞中,人们的目标是探测一种新形式的强子物质--夸克-胶子等离子体。本文的目的是讨论这些碰撞的一个补充方面,即非常外围的方面。由于相干性,在这种碰撞中存在短持续时间的强电磁场。它们引起光子-光子和光子-核的碰撞,其高通量达到迄今为止未被实验探索的不变质量区域。本文综述了相对论性重离子碰撞中的光子-光子光度。特别注意包括强相互作用和核大小的影响。然后讨论了各种伽玛-伽玛不变质量尺度下的光子-光子物理。几个GeV的区域,RHIC相关的主要是QCD现象(介子和矢量介子对生产)。在大型强子对撞机上可以达到约100 GeV的不变质量,并讨论了新物理的潜力。还讨论了光核反应和其他重要的背景效应,特别是衍射过程。有一个专门的章节专门讨论轻子对的产生,特别是电子-正电子对的产生;由于强场的作用,新的现象,特别是多重e+-e-对的产生,将在那里发生。
1998-06-09 hep-ph nucl-ex nucl-th
A Model for Quark-Gluon Plasma with Pentaquark Baryons and Tetraquark Mesons
为了探索夸克-胶子等离子体(QGP)强子化过程中的一种新的相变,我们研究了该系统中五夸克重子和四夸克介子的出现。为此,一个类似的Saha的电离公式在系统中的有色离子的框架工作。本文研究了多重色离化为不离化夸克团簇(称为“夸克”)的色离子分数(CIF)与温度的关系。指出在相对论性重离子碰撞中,不仅火球的温度随时间和空间的变化,而且与某一电离阶段有关的CIF也随时间和空间的变化而变化。此外,对于单色电离的情况下,目前的结果与那些可用于气泡成核机制QGP的对应关系被证明。
2005-07-05 hep-ph
Shrinking the Quark Gluon Plasma
近年来,人们对夸克-胶子等离子体最小液滴极限的认识受到了质疑。大型强子对撞机和相对论重离子对撞机的实验结果都暗示,在小到pPb或dAu碰撞形成的系统中可能产生夸克-胶子等离子体。然而,在彩色玻璃凝聚体图像中,夸克和胶子产生的相关性仍然存在替代解释。为了解决这两种情况下,系统尺寸扫描已提出在大型强子对撞机的碰撞ArAr和OO。在这里,我们预测未来可能运行的ArAr和OO碰撞在大型强子对撞机和研究系统的大小依赖的各种流量观测。我们发现,线性响应(从初始条件到最终的流谐波)在较小的系统中变得更占主导地位,而线性+立方响应可以准确地预测多粒子累积量在大系统中的广泛的中心。
2019-02-11 hep-ph nucl-ex nucl-th
Exploring sQGP and Small Systems
在RHIC和LHC的高能重离子碰撞中产生了强相互作用的夸克-胶子等离子体(sQGP)。我们目前的理解sQGP作为一个非常好的液体具有非常低的粘度进行审查。随着LHC在高能p+p和p+A中有趣结果的到来,一个新的努力来表征从这些小系统到重离子(A+A)的转变,因为即使是小系统也显示出与重离子在上升的多重性域中的显著相似性。展望未来的可能性,更好的测量也在这简短的审查结束。
2022-11-10 hep-ex hep-ph hep-th
Traveling Through the Universe: Back in Time to the Quark-Gluon Plasma Era
我们调查了夸克-胶子等离子体发现的早期历史和宇宙的早期历史,从今天开始,深入到QGP甚至更远。我们介绍了宇宙学的宇宙动力学,并将不同的宇宙时代相互联系起来。我们描述了出现的许多剩余的开放问题中的一些。
2013-11-01 gr-qc hep-ph nucl-th
Quark-Gluon Plasma/Black Hole duality from Gauge/Gravity Correspondence
夸克-胶子等离子体(QGP)是高能重离子碰撞过程中在小的固有时间内可能形成的物质的QCD相。实验观察似乎有利于强耦合QCD等离子体的流体动力学性质的准完美流体,即快速热化(或各向同性)和小粘度。由于强耦合的存在,对这些性质的理论研究还不明显。规范/引力对应提供了一个启发性的框架,以探索使用对偶弦描述的规范理论的强耦合制度。在简要介绍规范/引力对偶性之后,在现有的各种研究中,我们专注于QGP流体力学的挑战性问题,例如粘性和热化,静态和相对论演化等离子体的引力场。我们展示了如何自然产生的黑洞几何形状的双重性质的一个近乎完美的流体和探索的教训和前景,可以借鉴实际的重离子碰撞的规范/重力对偶的方法。
2007-10-17 hep-ph hep-th nucl-th
Synchrotron radiation by fast fermions in heavy-ion collisions
研究了相对论重离子碰撞产生的强磁场中快夸克对胶子的同步辐射。我们认为,由于等离子体的高电导率,磁场的时间变化是缓慢的,并估计其弛豫时间。计算了胶子在快夸克作用下的同步辐射能量损失。我们发现,在LHC轻夸克的典型的能量损失每单位长度是几个GeV每fm。这种效应单独预测淬火喷流与$p_\bot$高达约20 GeV。我们还发现,伴随着同步辐射的自旋翻转跃迁效应导致了夸克和轻子相对于磁场方向的强极化。轻子极化的观测可以为重离子碰撞中强磁场的存在提供直接的证据。
2011-02-17 hep-ph nucl-ex nucl-th
The Soft Gluon Emission Process in the Color-Octet Model for Heavy Quarkonium Production
色八重态模型已成功地用于分析重夸克偶素产生中的许多问题。本文研究了色八重态模型中软胶子发射过程的一些概念和实际问题。我们使用一个势模型来描述软胶子发射过程中的初始和最终状态,因为发射发生在重夸克对产生后的后期阶段。在这个模型中发现,对于J/psi和psi'的产生,软胶子M1跃迁1 S 0(8)-> 3S 1(1)比E1跃迁3 PJ(8)-> 3S 1(1)占优势。这种优势可能有助于解决色八重态模型中的各向同性偏振和色八重态矩阵元普适性问题。
1999-06-08 hep-ph nucl-th
Photons production in heavy-ion collisions as a signal of deconfinement phase
本文在QCD真空平均场框架下研究重离子碰撞中双胶子转化为光子的过程,提出退禁闭相中该转化概率非零且角分布强各向异性,可作为退禁闭相变的实验信号。
2023-04-18 hep-ph
Photoproduction of top in peripheral heavy ion collisions
在相对论性重离子碰撞中,当一个原子核的魏茨泽克-威廉姆斯虚光子场的光子与另一个原子核的胶子相互作用时,光子-胶子融合可以产生顶夸克。在大型强子对撞机(LHC)上用重离子光生将是第一个可访问的非强子顶部生产通道。计算了外围重离子碰撞中的$t \bar t$光生截面、对质量和顶夸克快度分布。截面对顶夸克荷和大- $Q^2$胶子在核中的分布很敏感。我们发现在钙-钙碰撞中有94 pb的截面,在一个月($10^6$秒)的LHC运行中有190对。我们还发现$p$铅和$p$钙截面分别为5.8和3.4铅,导致6和34 $t\bar t$对每月。
2001-07-09 hep-ph nucl-th
Data-driven quark and gluon jet modification in heavy-ion collisions
在重离子碰撞中产生的夸克-胶子等离子体是否对夸克和胶子引发的喷流进行了不同的修改,这是一个长期存在的问题,迄今为止还没有一个明确的实验答案。在质子-质子碰撞和重离子碰撞中,夸克-胶子鉴别的一个关键的复杂性是,所有的测量都必须在喷流样品的(未知的)夸克-胶子组成上取平均值。在重离子背景下,夸克-胶子等离子体同时改变了夸克和胶子喷注的分数和子结构,进一步模糊了解释。在这里,我们展示了一种完全数据驱动的方法,使用称为主题建模的统计技术来分离夸克和胶子对喷流可观测值的贡献。假设喷流分布是一个混合物的基础“类夸克”和“类胶子”的分布,我们展示了如何提取夸克和胶子喷流分数和组分多重性分布作为喷流横向动量的函数。这项概念验证研究是基于质子-质子和重离子碰撞事件,这些事件来自蒙特卡洛事件发生器Jewel,统计数据可在大型强子对撞机的运行4中访问。这些结果表明,夸克和胶子喷注修改的实验测定的潜力。
2020-08-19 hep-ph nucl-th
Open questions in QCD at high parton density
我提出了我们的理解状态的量子色动力学在发挥作用的部分子饱和制度的核波函数。我解释了这个领域最大的开放性问题是什么,它们的内在兴趣,以及为什么从夸克胶子等离子体物理学家的角度回答它们很重要。专注于这些方面,质子-核碰撞不能调查到令人满意的程度,我表明,未来的高能电子-离子对撞机有可能解决这些问题,在大多数情况下提供彻底的答案,否则探索性的测量。
2012-12-14 hep-ph nucl-ex nucl-th
Effective vertex of quark production in collision of Reggeized quark and gluon
计算了次领先阶(NLO)的Reggeized夸克与Reggeized胶子碰撞中夸克产生的有效顶点。所讨论的顶点是$t_i$通道中夸克和胶子交换的多Regge非线性振荡振幅的缺失分量。计算使我们能够发展的自举方法的夸克Reggeization证明在次领先的对数近似。
2015-02-05 hep-ph
Coherent and Non-Coherent Double Diffractive Production of $ Q \bar {Q} $ - pairs in Collisions of Heavy Ions at High Energies
研究了高能重离子散射中重夸克-反夸克对($Q \bar{Q}$)的双相干和非相干衍射产生。计算了在$pp$、$CaCa$和$PbPb$碰撞中形成$c \bar{c}$和$b \bar{b}$对过程的总截面和微分截面。所考虑的机制的贡献是在硬(QCD)散射过程中获得的重夸克-反夸克对数目的百分之几,它将在$c$,$b$夸克的登记或例如在夸克-胶子等离子体中的重夸克偶素抑制效应的研究中被考虑。在寻找中等质量Higgs玻色子等方面的应用,表明相干散射过程的截面足够大。这使得它适合于研究高能核相互作用中的集体效应。给出了这种效应的一个例子:大值的不变质量的$Q \bar{Q}$对,$M_{Q \bar{Q}} \gsim 100$ GeV,与一个大的快度间隙之间的衍射射流$Δη> 5$。
1998-07-07 hep-ph nucl-th
Approach to equilibrium of quarkonium in quark-gluon plasma
本文用势非相对论QCD方法计算了夸克-胶子等离子体中$Υ(1S)$的解离和复合率。然后,我们研究的动态介质中的$b\bar{b}-Υ$系统在一个周期性的盒子通过玻尔兹曼方程的演化,并探讨系统如何达到平衡。我们发现,自由重夸克和介质之间的相互作用是必要的系统达到平衡。我们发现,角分布的$Υ(1S)$探针的重组发生的阶段。最后,我们研究了系统下的纵向扩展,并表明,不同的初始条件演变到不同的最终比率的隐藏和开放的$b$口味。我们认为,实验测量的比例可以解决在重离子碰撞中的夸克偶素生产的开放性问题。
2018-04-06 hep-ex hep-ph nucl-ex
Unexpected equality of the quark and gluon Belinfante angular momentum and Canonical angular momentum in the light-cone gauge $A^+=0$, in a spin 1/2 nucleon
关于夸克和胶子角动量的最有物理意义的定义,一个对理解核子内部结构很重要的问题,正在激烈地争论。在我看来,有两个主要的候选者:贝琳凡特版本的$\bm{J}_{bel}$,它是规范不变的,以及规范版本的$ \bm{J}_{can}$,它是非规范不变的,但它有一个物理上直观的结构。我证明了一个完全出乎意料的结果,即对于自旋为1/2核子中的夸克,$\bm{J}_{bel}(\textrm{quark})$的期望值等于光锥规范$A^+=0$中的$ \bm{J}_{can}(\textrm{quark})$的期望值,对于胶子也有类似的结果。
2016-01-26 hep-ph nucl-th
Data-driven extraction of heavy quark diffusion in quark-gluon plasma
重夸克的产生为研究重离子碰撞中夸克-胶子等离子体的输运性质提供了一个独特的途径。重味介子的核修正因子$R_{\rm AA}$和椭圆各向异性$v_{2}$等实验观测值对重夸克扩散系数很敏感。现在有一套广泛的这种测量方法,可以从数据中提取这一系数。在这项工作中,我们在我们最近开发的重夸克输运模型框架(Langevin-transport with Gluon Radiation,LGR)中进行了这样的尝试。一个特别感兴趣的问题是扩散系数的温度依赖性,为此,我们测试了广泛的可能性,并通过比较相关的粲介子数据与模型结果绘制约束。我们发现,从交叉温度$T_c$向高温扩散系数相对较强的增加是首选的数据。我们还对底介子的观测值作了预测,以供进一步的实验检验。
2019-12-19 hep-ph nucl-th
The quark-gluon plasma: diagnosis with thermal hadron production from the early history until detailed characterization at high energy colliders
本文回顾了夸克-胶子等离子体研究从早期历史到高能对撞机表征的发展,重点通过低横动量热强子产生分析,探讨夸克和胶子的强子化机制这一关键未决问题。
2025-06-05 hep-ex hep-ph nucl-ex
Role of gluons and the quark sea in the proton spin
真实的、相互作用的基本粒子总是由一个“裸”粒子和一团虚粒子组成,这些虚粒子在复合物体内部进行自相互作用和/或键合。在这封信中,我们讨论了两种不同情况下虚云的自旋含量问题:电子和夸克。此外,夸克自旋的背景下讨论的质子自旋,这是由夸克和虚胶子的相互作用产生的。给出了胶子贡献的一般约束条件,并与实验结果进行了比较。
2015-11-08 hep-ph
Theoretical Review on QCD and Vector Mesons in Dileptonic Quark Gluon Plasma
自量子色动力学(QCD)被发现以来,人们对超相对论重离子碰撞中的物理问题进行了大量的实验和理论研究。本文的基本目标是在R.Rapp和J.Wambach的杰出工作的基础上,对强相互作用的基本理论作一个简短的介绍,重点介绍光矢量介子。今天,人们普遍认为,解除禁闭和手征对称性恢复可能发生在一个热的和密集的强子介质,因为这在这些碰撞产生。我们的研究重点是通过对来自光矢量介子的双轻子产生的研究来检验新的物质形式,即所谓的夸克-胶子等离子体(QGP)。自去年以来,已经取得了重大进展,但在非微扰质量区仍然存在一些悬而未决的问题。
2012-08-27 hep-ph nucl-th
On the inclusive gluon jet production off the nucleus in the perturbative QCD
在微扰QCD方法中,从相应的正则化胶子图出发,研究了胶子产生的单、双包含截面。发现了对应于三重Pomeron顶点胶子发射的各种项,其中Kovchegov和Tuchin导出的项是从衍射顶点到有效高能顶点跃迁的结果。然而,它并没有穷尽所有顶点对包含截面的贡献。在双包含截面中发现了一个违反朴素AGK规则的贡献,其中一个胶子从顶点发射,另一个胶子从顶点以下的一个坡密子发射。但是,这种贡献在高能量下是次显性的,考虑它似乎是值得怀疑的。
2005-02-20 hep-ph
Color path-integral Monte-Carlo simulations of quark-gluon plasma: Thermodynamic and transport properties
基于夸克-胶子等离子体(QGP)的准粒子模型,建立了计算QGP热力学性质的色量子路径积分Monte-Carlo(PIMC)方法和与之密切相关的计算QGP输运性质的Wigner动力学方法。QGP的配分函数以一种新的相对论测度代替传统Feynman-Wiener路径积分中的高斯测度,以颜色路径积分的形式给出.结果表明,PIMC方法能够在真实的模型参数(即准粒子质量和耦合常数)下再现零重子化学势下的格点QCD状态方程,并且对QGP的内部结构也产生了有价值的洞察。我们的研究结果表明,QGP揭示了量子液体(而不是气体)的性质,最高考虑的温度为525兆电子伏。对分布函数清楚地反映了在相变温度以上存在胶子-胶子束缚态,即胶球,计算的自扩散系数与最近的晶格数据中重夸克扩散常数的估计值以及对重夸克扩散常数的分析结果吻合得很好。然而,在超相对论性重离子碰撞实验中的夸克淬灭明显超过了其他的估计。关于重夸克扩散的晶格和重夸克猝灭结果仍然相当不同。所得的剪切粘度的范围内的推导出的超相对论重离子碰撞中的实验椭圆流的分析,即在粘度熵比,$1/4π< η/S < 2.5/4π$,在170至440 MeV的温度范围内。
2013-01-29 hep-lat hep-ph nucl-th
On The Existence of a Holographic Description of the LHC Quark-Gluon Plasmas
重离子的周边碰撞能产生极强的磁场。有人认为,这些场可能会使相应的夸克-胶子等离子体的全息描述失效,假设这些可以用强耦合场论来模拟。在RHIC设施的碰撞中产生的等离子体(包括在束流能量扫描中),我们知道如何处理这个问题:必须考虑这些等离子体中产生的大角动量,以及重子化学势的影响。但这并不适用于LHC外围碰撞产生的等离子体。然而,这些结果忽略了体物理学的一些(不太重要的)方面;是否可以通过考虑这些低阶效应来解决这个问题?在这里,我们使用一个散装的电子场(完全兼容的边界数据,以及渐近AdS字符的散装几何形状)作为这些影响的模型,并表明,这是不太可能的解决方案。因此,对最极端的LHC等离子体的一致全息描述的存在仍然是一个问题。
2017-02-12 gr-qc hep-ph hep-th
Asymptotic description of finite lifetime effects on the photon emission from a quark-gluon plasma
在超相对论重离子碰撞中,直达光子作为夸克-胶子等离子体(QGP)的电磁探针起着重要的作用。在这种情况下,它是特别感兴趣的有限寿命的QGP如何影响所产生的光子生产。早期对这个问题的研究伴随着真空偏振的发散贡献,以及在紫外(UV)域中不可积分的其余贡献。在这项工作中,我们提供了一种不同的方法,我们不考虑在有限时间的光子数密度,但自由的渐近状态通过切换电磁相互作用根据盖尔曼和低定理。这个过程消除了可能的非物理贡献的真空偏振,而且,使光子数密度UV可积。它强调的是,自由渐近状态的考虑,确实是至关重要的,以获得这样的物理上合理的结果。
2013-10-18 hep-ph nucl-th
Quantum Field Kinetics
利用量子场论的一般框架,导出了量子场动力学的基本方程。这种方法的主要目标是计算夸克-胶子等离子体在不同演化阶段的观测量。首先,我们重写的积分方程的场致伸缩器在不同的形式,这取决于在每个不同阶段的相关动力学特征。接下来,考虑两个版本的微扰展开。第一个是最适合于计算电磁辐射的混乱,但不是平衡的,强烈的相互作用的物质。第二个版本允许一个导出的演化方程,这是熟悉的QCD演化方程的推广,并提供了一个基础,计算的初始夸克和胶子分布后的第一个硬相互作用的重离子。
1994-12-22 hep-ph
Quark-Gluon Plasma - New Frontiers
正如组织者所暗示的那样,这次演讲不是一个会议总结,而是一个理论进展/挑战/“前沿”的概述。解决的一些基本问题是:为什么sQGP是如此好的液体?我们是否理解(解除)限制?我们对创造限制的“磁性”物体了解多少?我们能从规范理论的角度理解AdS/CFT预言吗?它们可以通过实验进行测试吗?AdS/CFT对偶能帮助我们理解快速平衡/熵产生吗?我们能否对重离子碰撞计算出一个完整的动力学“引力对偶”?
2008-04-08 hep-ph
Ultra-peripheral collisions and hadronic structure
超周边碰撞是光子介导的相互作用的能量前沿,在大型强子对撞机(LHC)上,达到$γ-p$质心能量比HERA高5到10倍,达到$γγ$能量比LEP高。在$pp$和$pA$碰撞中,光生重夸克偶素和双喷流探测了质子中胶子的分布,其比约肯- $x$值低至$3\times10^{-6}$,远小于其他方法所能研究的。在$AA$碰撞中,这些反应探测重离子中的胶子分布,直到几个$10^{-5}$的$x$值。虽然需要更多的理论工作来确定所有的不确定性,但将这些数据纳入当前的部分子分布函数拟合将大大提高低Bjorken- $x$和低/中等$Q^2$下胶子分布的准确性。高统计$ρ^0$数据探测相互作用位点的空间分布;位点分布由$dσ/dt$的傅立叶变换给出。在介绍UPC之后,本文介绍了双轻子产生和光对光散射的最新测量以及质子和重核结构的最新数据,重点介绍了夸克物质2017(QM 2017)的结果。
2017-07-11 hep-ex hep-ph nucl-ex
Reply to the comment of Huey-Wen Lin and Keh-Fei Liu on "Controversy concerning the definition of quark and gluon angular momentum" by E. Leader (arXiv:1111.0678, PRD 83, 096012 (2011))
Lin和Liu计算了格点上非规范不变正则夸克动量算符的核子期望值,得到零。他们的结论是,我的论点,尽管非规范不变的运营商,其物理矩阵元素\emph{are}规范不变,不能正确。我表明,他们的结果没有关系的规范不变性的问题,也指出一个有趣的晶格悖论。
2011-11-24 hep-lat hep-ph
Data-driven extraction of the substructure of quark and gluon jets in proton-proton and heavy-ion collisions
在重离子碰撞中产生的夸克-胶子等离子体中,夸克和胶子引发的喷流的改变是一个长期存在的问题,至今还没有从实验中得到明确的答案。特别是,夸克-胶子等离子体中的修改大小在不同的理论模型之间是不同的。因此,一个完全数据驱动的技术是至关重要的夸克和胶子喷注光谱和子结构的无偏提取。证实过去的结果,我展示了一个完全的数据驱动的技术,称为主题建模在分离夸克和胶子的贡献射流观测的能力。数据驱动的主题分离结果可以进一步用于提取喷流子结构,例如喷流形状和喷流碎裂函数,以及它们各自的QGP修改。此外,我建议使用机器学习构造的观测值,并展示了潜在的增加可分性的输入观测。这项概念验证研究是基于PYQUEN发生器的质子-质子和重离子碰撞事件,统计数据可在大型强子对撞机的运行4中访问。这些结果表明,潜在的实验测定夸克和胶子喷注光谱,它们的子结构,并在QGP的修改。
2022-11-28 hep-ph
QCD, Spin-Glass and String
当夸克和胶子被引导形成稠密介质时,比如在高能或/和重离子碰撞中,有趣的是问量子色动力学预测的相关自由度是什么。本说明对应于2006年夏天(多雨)在扎科帕内的两个讲座,在那里这个问题是在两种情况下具体解决的,一个在弱耦合的制度,另一个在强耦合。每种情况下对应于一个动态的重要的瞬态阶段的夸克和胶子的研究,预计将出现从量子色动力学。在第一讲中,我们考察了胶子横动量在所谓的“饱和”相附近的动力学相空间,包括它的涨落模式。在第二讲中,我们使用强耦合规范场理论和反德西特空间中引力背景之间的AdS/CFT对偶性研究强相互作用规范场理论物质(模拟夸克-胶子等离子体)的动力学。
2006-10-02 cond-mat.stat-mech hep-ph hep-th
Critical point in the phase diagram of primordial quark-gluon matter from black hole physics
强相互作用物质在高温$T\sim 10^{12}$ K和零净重子密度下经历交叉相变。强相互作用理论,即量子色动力学(QCD)中的一个基本问题是,当夸克比反夸克掺杂得多时,一个热而稠密的夸克和胶子系统是否会出现临界现象,即净重子数涨落发散。最近的格点量子色动力学工作表明,这样的临界点只能发生在理论的重子稠密区,这与第一性原理计算的描述是矛盾的。在这里,我们使用全息规范/引力对应映射到一个数值上易处理的全息黑洞的电荷波动的引力问题的重子电荷的波动在稠密的夸克胶子液体。这种方法定量地再现了重子涨落最低阶矩的从头计算结果,并对更高阶的重子涨落率和临界点的位置进行了预测,发现临界点在重离子碰撞实验的范围内。
2017-11-10 hep-lat hep-ph hep-th
Physical characteristics of glasma from the earliest stage of relativistic heavy ion collisions
我们提出的分析结果,描述胶子场,或玻璃,在非常早期的时间后,碰撞的相对论重离子在适当的时间$τ=0$。我们使用彩色玻璃冷凝方法,并在$τ$中进行扩展。我们的方法的全部细节在我们以前的论文[1]中描述。在本文中,我们提出了各种物理量,可以得到的能量动量张量的分析。我们证明了扩展到$τ^6$可以信任约$τ=0.05$ fm。对于膨胀收敛的足够小的时间,横向和纵向压力向它们的平衡值能量密度的三分之一移动。方位流的傅立叶系数比预期的要大,这与通常的假设相矛盾,即各向异性主要是在等离子体的流体动力学演化过程中产生的。我们发现一个显着的椭圆流系数和偏心率之间的相关性,这表明初始几何引入的空间不对称性被有效地传输到胶子动量场的方位角分布,即使在很早的时候。这一结果是有趣的,因为这种相关性的特征的流体动力学行为的开始。我们发现,玻璃体的角动量是数量级小于初始系统的离子碰撞与非零碰撞参量的角动量。这表明价夸克携带的大部分角动量并没有传递到玻璃体中,这与几位作者提出的快速旋转的初始玻璃体状态的图像相矛盾,但与目前缺乏实验证据的情况相一致,即在最高可获得能量的重离子碰撞中产生的超子和矢量介子具有显著的极化效应。
2022-10-02 hep-ph nucl-th