高能强子碰撞中的底夸克强子化学组成

强子碰撞中产生的底夸克（$b$）的强子化学组成编码了这些反应中颜色中性化机制的宝贵信息。由于 $b$ 夸克质量远大于典型的强子尺度 $\sim$1\,GeV，$b\bar b$ 对产生预期与后续的强子化过程良好分离。在质子-质子（$pp$）和质子-反质子（$p\bar{p}$）反应中观测到的 $b$ 重子比例相对于 $e^+e^-$ 碰撞显著更大，这对理论描述提出了挑战。我们通过采用一种统计强子化方法解决此问题，该方法在相对论夸克模型和格点 QCD 计算指导下，扩充了超出当前已测量范围的 $b$ 强子态集合。假设不同 $b$ 强子产额之间处于（相对）化学平衡，将热密度用作 $b$ 夸克碎裂为各类强子种类的权重。借助激发态衰变模式上的夸克模型估计，计算出弱衰变 $b$ 强子的碎裂分数，发现其与 Tevatron 上 $p\bar{p}$ 碰撞中的测量一致。通过将微扰 QCD 给出的 $b$ 夸克横动量（$p_T$）分布与热权重以及面向高 $p_T$ 的独立碎裂相结合，较好地描述了 LHC 上 $pp$ 碰撞中测量的 $p_T$ 依赖的 $\bar{B}_s^0/B^-$ 与 $\Lambda_b^0/B^-$ 比值。最后，我们将该强子化学组成植入用于重离子碰撞中 $b$ 夸克的强耦合输运方法，利用先前确定的 $b$ 夸克在夸克-胶子等离子体中的输运系数，以凸显 LHC 上 Pb-Pb 碰撞中 $b$ 强子的强子化学组成与集体行为的修正。