非均匀介质中的非对称横向动量展宽

高能重离子碰撞中的梯度喷注层析利用传播部分子在非均匀介质中的非对称横向动量展宽。这种展宽在传播部分子介质中Wigner分布演化的路径积分描述框架内进行研究。超越多重散射的eikonal近似，横向方向上的演化算符可表示为以光锥动量$\omega$为其质量的有质量粒子的所有经典轨迹的函数积分。采用Wilson线关联函数的偶极近似，随光锥时间$t$的演化由可随空间和时间变化的喷注输运系数$\hat q$决定。在具有常数$\hat q_0$的均匀介质中，Wigner分布的解析解在横向动量和坐标上均成为典型的漂移高斯分布，其扩散宽度分别为$\sqrt{\hat q_0t}$和$\sqrt{\hat q_0t^3/3\omega^2}$。在均匀介质之上具有空间宽度$\sigma$的简单类高斯横向非均匀性情形下，最终的非对称动量分布可半解析地计算。为喷注梯度层析定义的表征非对称分布的横向不对称性被发现与传播部分子的初始横向位置在非均匀性区域内呈线性相关。它随部分子能量$\omega$减小，随传播时间初始增加，并在扩散距离远大于非均匀性尺度或$t^3\gg 3\omega^2\sigma^2/\hat q_0$时饱和。由非均匀性引起的横向动量展宽在晚期也达到饱和，这与若忽略空间中的漂移扩散则随时间持续增加的情形形成对比。