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作为 QCD 磁强计的重子电荷关联

高能物理 - 格点 2024-05-17 v2 高能物理 - 唯象学 核实验 核理论

摘要

净重子数与电荷之间的关联 χ11BQ\chi_{11}^{\rm BQ} 可以作为 QCD 的磁强计。这一点通过格点 QCD 计算得到了证明,计算采用了高度改进的交错夸克,物理介子质量为 Mπ=135 M_\pi=135~MeV,格点为 Nτ=8N_\tau=8 和 12。我们发现,沿相变线 χ11BQ\chi_{11}^{\rm BQ} 在磁场强度 eB2Mπ2eB\gtrsim 2M_\pi^2 时开始迅速增加,并在 eB8Mπ2eB\simeq 8M_\pi^2 时增加至 2 倍。此外,电荷化学势与重子化学势之比 μQ/μB\mu_{\rm Q}/\mu_{\rm B} 对磁场强度表现出显著的依赖性,并且不同于重离子碰撞中碰撞核的电荷与重子数之比。这些结果可以为有效理论和模型研究提供基线,并且与强子共振气体模型的相应结果相比,χ11BQ\chi_{11}^{\rm BQ}μQ/μB\mu_{\rm Q}/\mu_{\rm B} 都可以作为在相对论重离子碰撞实验中探测磁场的有用探针。

关键词

引用

@article{arxiv.2312.08860,
  title  = {Baryon electric charge correlation as a magnetometer of QCD},
  author = {Heng-Tong Ding and Jin-Biao Gu and Arpith Kumar and Sheng-Tai Li and Jun-Hong Liu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2312.08860},
  year   = {2024}
}

备注

6 pages main text + 6 pages supplemental material, discussions added on the continuum estimate and extrapolation along with additional lattice QCD simulations on Nt=16 lattices, and the proxy of baryon electric charge correlation as well as the thermal fits to obtain the baryon and electric charge chemical potential