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夸克-胶子等离子体中喷注的横向动量展宽:一个开放量子系统有效场论

高能物理 - 唯象学 2021-08-03 v3 核理论

摘要

我们利用开放量子系统的技术,结合最近发展的用于前向散射的有效场论,来解决无质量喷注在热平衡弱耦合夸克-胶子等离子体中传播的问题。我们通过比较等离子体的热尺度与有效场论中的相关尺度,讨论了该问题中可能出现的各种尺度层级。从 Lindblad 方程出发,我们在强耦合的首阶以及有效场论的幂次计数下,推导并求解了无质量夸克喷注横向动量分布的主方程。马尔可夫近似在弱耦合极限下成立。利用主方程的解,我们研究了喷注的横向动量展宽随等离子体温度与传播时间的变化。我们讨论了解中出现的红外敏感性的物理起源,以及一种在有效场论表述中处理它的方法。我们推测最终的测量约束只能截断主导的红外奇异性,而马尔可夫主方程的解对一个数项级数进行了重求和。这项工作是理解以轻夸克和重夸克喷注作为夸克-胶子等离子体探针的喷注淬灭与喷注子结构观测量的一块垫脚石。

关键词

引用

@article{arxiv.2004.11403,
  title  = {Transverse Momentum Broadening of a Jet in Quark-Gluon Plasma: An Open Quantum System EFT},
  author = {Varun Vaidya and Xiaojun Yao},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2004.11403},
  year   = {2021}
}

备注

41 pages, 1 figure; v2: minor change; v3: no change in the paper, only to update journal ref and doi, trying to fix a double-journal-ref problem in inspire