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中能重离子反应中方位角流的的主成分分析

核理论 2023-03-21 v2 核实验

摘要

通过对大型数据集进行奇异值分解(SVD)的主成分分析(PCA)是一种揭示数据底层自然模式的自适应探索方法。近期在RHIC-LHC能区超相对论重离子碰撞中,将PCA-SVD应用于逐事件单粒子方位角分布矩阵的若干工作表明,传统傅里叶分析中先验选取的正弦与余弦函数,根据数据本身自然是方位角流研究的最优基。我们使用同位旋依赖的Boltzmann-Uehling-Uhlenbeck(IBUU)输运模型模拟了Ebeam/AE_{\rm beam}/A=1.23 GeV的半中心Au+Au碰撞,并进行PCA-SVD分析以解决以下两个问题:(1)在约1 GeV/核子的重离子反应中,核子方位角分布协方差矩阵的主成分是否自然为正弦和/或余弦函数;(2)相较于使用傅里叶展开的传统的流分析,PCA-SVD在研究致密核物质状态方程(EOS)方面是否有任何优势。我们发现:(1)在我们的所有分析中,主成分均未自然呈现为正弦和/或余弦函数;(2)尽管协方差矩阵的特征向量与特征值都明显依赖于EOS,但利用重离子碰撞中的方位角集体流研究致密核物质EOS时,PCA-SVD相较于传统傅里叶分析并无明显优势。

关键词

引用

@article{arxiv.2207.03563,
  title  = {Principal Component Analysis of Azimuthal Flow in Intermediate-Energy Heavy-Ion Reactions},
  author = {Bao-An Li and Jake Richter},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2207.03563},
  year   = {2023}
}

备注

Significant revisions with additional results and discussions. Nuclear Physics A in press