弱耦合强磁场中的重夸克扩散及其对椭圆流的启示

我们计算了重夸克在强磁场 $B$ 中沿平行于 $B$ 和垂直于 $B$ 方向的动量扩散系数 $\kappa_\parallel$ 和 $\kappa_\perp$，计算在 QCD 耦合常数 $\alpha_s$ 的首阶进行。我们考虑与相对论重离子碰撞相关的区域 $\alpha_s eB\ll T^2\ll eB$，使得轻夸克的热激发被限制到最低朗道能级（LLL）态。在轻夸克质量趋于零的极限下，我们发现首阶的 $\kappa_\perp^{\rm LO}\propto \alpha_s^2 T eB$ 源自与 (1+1) 维 LLL 夸克的屏蔽库仑散射，而由于运动学限制，$\kappa_\parallel$ 不从与 LLL 夸克的散射获得贡献。我们表明，对 $\kappa_\parallel^{\rm LO}$ 的第一个非零首阶贡献来自两个独立效应：1) 与热胶子的屏蔽库仑散射，以及 2) 有限的轻夸克质量 $m_q$。前者导致 $\kappa_\parallel^{\rm LO,\,gluon} \propto \alpha_s^2 T^3$，后者导致 $\kappa_\parallel^{\rm LO,\,massive}\propto \alpha_s (\alpha_s eB)^{1/2} m_q^2$。基于我们的结果，我们为 RHIC 和 LHC 中观测到的大重夸克椭圆流值提出了一个新情景。即当 $\kappa_\perp\gg\kappa_\parallel$ 时，拖曳力中的各向异性产生了可观的重夸克椭圆流，即使重夸克不完全属于椭球状膨胀的背景流体。