热密 QCD 物质中自旋霍尔效应的特征信号

自旋霍尔效应（SHE）是在外电场作用下运动自旋载流子产生自旋极化的现象，已在室温或低于室温的半导体、金属和绝缘体中观测到。近期理论分析表明，重子化学势梯度可诱导自旋霍尔电流，其扮演类似电场的角色，并在束流能量为 ${\cal O}(10)$~GeV 的重离子碰撞产生的火球中变得显著。在本快报中，我们研究这一此前未被系统探索的重要自旋极化产生机制，并利用具有 AMPT 初始条件的 (3+1)~维粘性流体力学模型 MUSIC 预测这些碰撞中 SHE 的特征信号。我们提议使用 Lambda 超子净自旋极化的第二傅里叶系数作为寻找 SHE 的灵敏探针。这些 SHE 可观测量在有和无 SHE 的情形下，在符号和束流能量依赖性上均表现出定性差异。未来对这些独特定性特征的实验观测，将为热密 QCD 物质在数万亿度下存在 SHE 提供强有力证据。