用于相干QCD部分子能量损失的局域蒙特卡罗框架

蒙特卡罗(MC)模拟是描述喷注状多粒子末态的标准工具。为了将其应用于重离子碰撞中经介质修正的喷注模拟，需要一种介质诱导量子干涉效应的概率实现。本文详细分析了BDMPS-Z形式论中关于介质诱导胶子辐射的量子干涉效应，如何能在定量可控的局域概率部分子级联中实现。所得到的MC算法用弹性和非弹性平均自由程表述，并且通过构造，它对作为非相干极限下基本构建模块的总弹性和非弹性截面的红外和紫外发散不敏感。干涉效应通过根据在胶子形成时间内起作用的散射中心数量对胶子产生历史进行重新加权来实现。与现有基于胶子形成时间的实现不同，我们找到了普遍论据，说明量子干涉的定量实现不能仅仅等同于后续胶子产生的死时间要求。我们通过将MC模拟与BDMPS-Z形式论的参数依赖性和解析结果进行比较，验证了所提出的MC算法。特别地，我们展示了该MC算法在全相干和非相干胶子产生的解析已知极限情况之间正确插值，并且它定量地描述了介质诱导的胶子能量分布以及由此产生的平均部分子能量损失。我们还验证了该MC算法实现了BDMPS-Z形式论的横向动量展宽。最后，我们讨论了为什么所提出的MC算法为超越BDMPS-Z形式论的近似提供了一个合适的起点。