重离子碰撞中的轻核产生和QCD相变

寻找量子色动力学(Quantum Chromodynamics,QCD)相变信号是当前重离子碰撞实验的一个基础科学目标,对理解强相互作用物质的性质、大爆炸初期的宇宙演化、超新星的爆发机制、致密星的内部结构以及双中子星并合产生的引力波等重要前沿问题都具有重要意义。当重离子碰撞中发生非连续QCD相变时,引发的强相互作用物质的密度涨落与关联可以通过轻原子核的产额观察量来探测。核子间的多体关联决定了重离子碰撞中轻核的产额。特别地,基于核子并合模型对于轻核产额的计算表明质子(p)、氘核(d)和氚核(t)的产额比值N_(t)N_(p)/Nd_(2)敏感于核子密度涨落与关联,是一个较好的寻找QCD相变信号的可观测量。进一步,基于输运模型对于重离子碰撞中的手征相变的模拟发现,当系统的相轨迹经过一阶相变区域时,轻核产额比值N_(t)N_(p)/Nd_(2)有明显增加。这些结果为利用重离子碰撞中的轻核产生寻找QCD相变提供了理论依据。