QCD手征相结构的格点量子色动力学研究进展

强相互作用核物质在极端高温下的相结构一直是高能重离子碰撞领域的重要研究课题.由于相结构研究本身为长程、非微扰的物理,格点量子色动力学(Lattice QCD)是研究这一课题的重要方法.在这篇简要的综述中,我们首先给出强相互作用核物质相结构的研究背景,接着介绍有限温度格点量子色动力学和夸克质量平面下的哥伦比亚相图,再概述近期关于小夸克质量区间的哥伦比亚相图的研究进展——物理点时的相转变温度、2+1味及3味QCD在手征极限下的相变温度,之后重点讨论手征反常及其微观本质的格点QCD研究进展,最后给出总结.

万亿摄氏度下烹煮夸克汤:核物质相结构和量子色动力学相变临界点的实验研究

高温高密核物质相结构是核物理研究领域的热点和前沿。量子色动力学(QCD)相变临界点的实验确认将是探索核物质相结构的里程碑,具有重要科学意义。为了在这一具有潜在重大发现的研究方向上占据领先地位、取得突破,各国纷纷建造大型加速器以及粒子探测器,开展重离子碰撞实验,其主要目标就是从实验上探索高温高密核物质相结构、寻找QCD相变临界点。文章总结了近年来相对论重离子碰撞中核物质相结构及QCD临界点的实验研究进展,并对未来探索高重子密度区核物质相结构、寻找QCD临界点的重要实验装置做了展望。

临界现象与泛函重整化群

本文主要介绍了近年来泛函重整化群(FunctionalRenormalizationGroup,f RG)在量子色动力学(Quantum Chromodynamics,QCD)相变及其临界现象研究中的一些进展,主要侧重于与QCD的临界终点(Critical End Point,CEP)相关的非微扰临界指数的计算、重子数的涨落等。fRG是一种非微扰连续场论的理论方法,其基本思想是通过重整化群能标从高能向低能的演化,连续不断地将不同尺度的量子涨落以及热涨落积分到理论体系当中。本文讨论了非微扰有效势重整化群流方程和不动点方程的各种求解方法,包括泰勒展开、空间维数ε=4-d展开以及最近被提出的非局域势直接求解方法。还系统地讨论了与QCD的临界终点等临界现象密切相关的重子数的涨落,探讨了实验观测到的净质子数分布的峰度,也就是四阶矩随碰撞能量非单调依赖关系的可能原因。

RHIC-STAR重离子碰撞实验中可鉴别粒子的集体流研究

本文总结了RHIC-STAR重离子碰撞实验中近年来重要的空间各向异性流的结果。主要包括最高能量重离子碰撞中多重奇异及含粲夸克粒子椭圆流的结果和RHIC能量扫描计划BES-I中椭圆流和直接流的结果,其中金金碰撞54.4和27GeV是最新测量结果。我们发现新碰撞能量点的直接流符合碰撞能量依赖的总体趋势;椭圆流符合组分夸克标度性,这表明54.4和27GeV的金金碰撞中形成了部分子层次的集体运动。同时展望了未来能量扫描实验的计划以及与之对应的空间各向异性流的研究重点。

高能核物理实验国际合作研究近期代表性成果

高能核物理实验的主要物理目标是在极端高温度和能量密度条件下研究核物质新形态-夸克-胶子等离子体的产生及演化特性。深入揭示当前物质世界的深层次结构,以及强核力相互作用在高温、高密多粒子体系中的行为、特性。探寻在此极端条件下的新物理现象。本工作概述我国所参与的主要高能核物理实验国际合作研究项目及其物理目标。介绍我国在国际合作研究中所做出的近期代表性成果,以及我国在该领域研究中的新物理探究方面所取得的典型成就。并对高能核物理下一步的研究发展方向做出展望。