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量子色动力学手征相变及其微观起源（英文）

原子核物理评论 2024年第1期 109-116+8页

作者：丁亨通华中师范大学夸克与轻子物理教育部重点实验室和粒子物理研究所

强相互作用主导的核物质从强子相到夸克-胶子等离子体相的转变是一个快速的平滑过渡,而不是真实意义上（即存在发散临界行为）的相变。量子色动力学真实意义上的相变只存在于某些特定的极限中,比如夸克质量为零的手征极限等极限条件。... 详细信息

强相互作用主导的核物质从强子相到夸克-胶子等离子体相的转变是一个快速的平滑过渡,而不是真实意义上（即存在发散临界行为）的相变。量子色动力学真实意义上的相变只存在于某些特定的极限中,比如夸克质量为零的手征极限等极限条件。在本工作中将展示我们最近关于手征相变及其微观起源的研究。这些研究均基于（2+1）-味的、采用了高度改进的交错费米子的、π介子质量为160 MeV到55 MeV的格点量子色动力学模拟。基于新提出的方法计算格点上Dirac本征值谱的夸克质量导数,发现轴U（1）反常在1.6 Tc时仍然存在,其微观起源与稀疏瞬子气体近似相一致。此外,基于格点QCD结果和提出的广义Banks-Casher关系,发现手征相变的宏观奇异性体现在Dirac本征值谱的关联之中。对未来相关研究方向做了展望,包括研究温度在Tc到1.6 Tc之间的QCD相变行为来理解稀疏瞬子气体近似的失效及其与手征相变的联系。

关键词：量子色动力学相结构狄拉克本征值谱手征反常手征对称性临界行为

ALICE实验中重夸克的产生及其双μ谱的研究

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ALICE实验中重夸克的产生及其双μ谱的研究

作者：丁亨通华中师范大学

学位级别：硕士

格点量子色动力学预言,在高温高密的条件下有可能发生从强子相到退禁闭的局域热化的夸克胶子等离子体(QGP)相的跃迁。通过高能重离子碰撞实验可以产生高温高密的条件以研究QGP。由于大多数的粲、底夸克主要是在碰撞的初期产生,而且能更... 详细信息

格点量子色动力学预言,在高温高密的条件下有可能发生从强子相到退禁闭的局域热化的夸克胶子等离子体(QGP)相的跃迁。通过高能重离子碰撞实验可以产生高温高密的条件以研究QGP。由于大多数的粲、底夸克主要是在碰撞的初期产生,而且能更好的被微扰QCD(pQCD)预言,因此重夸克可以作为一个探测QGP很好的探针。最近美国BNL/RHIC实验中人们观察到Au-Au碰撞中轻强子谱相对pp和d-Au碰撞有显著的压低现象,这证实了轻部分子在穿越碰撞后形成的热密物质时经历能量损失而导致的喷注淬火(jet quenching)效应。对于重夸克,由于死角效应(dead code effect),一般认为在穿越热密物质时其能量损失会比轻夸克小得多。但是最近PHENIX实验组,测得(SNN)=200GeV的Au-Au碰撞中心快度区中重夸克衰变产生的高横动量电子谱相对于pp碰撞有很大的压低,这个结果表明重夸克也经历了相当大的能量损失,几乎与轻夸克相同。理论预言在LHC重离子碰撞中粲、底夸克的产额将极为丰富,这给我们提供了研究高能重离子碰撞中热密物质性质的重要条件和手段。由于重夸克衰变产生的双轻子不变质量谱在J/ψ峰及Z峰之间的区域占主导地位,因此预计通过分析末态双轻子谱可以获得重夸克能量损失的信息。目前关于重夸克能量损失的理论模型有很多,其中基于BDMPS理论框架下的Quenching Weight方法能对中心快度区的轻强子谱及重夸克衰变的电子谱作较好的描述。因此利用此方法研究重夸克衰变产生的向前快度区的μ子谱很重要。本文基于描述重夸克产生的HVQMNR模型,采用描述重夸克能量损失的基于BDMPS理论框架下的Quenching Weight方法,着重研究了LHC/ALICE实验中、(SNN)=5.5TeV的Pb-Pb碰撞中重夸克产生以及粲夸克能量损失效应对其末态μ子谱的影响。本文首先引入新近的部分子分布函数CTEQ 6M,并采用HVQMNR模型计算给出了在LHC能区pp碰撞的重夸克产生截面;进一步引入部分子分布函数的核遮蔽效应及部分子内禀横动量增宽效应计算给出了Pb-Pb碰撞中每核子-核子碰撞的重夸克产生截面;然后采用Glauber模型将Pb-Pb碰撞中每核子-核子碰撞的结果推广到中心度范围为0-5%的Pb-Pb碰撞,计算得到了粲、底夸

关键词：夸克胶子等离子体(QGP) 量子色动力学(QCD) 重夸克双μ子能量损失

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介质对部分子劈裂几率的影响

高能物理与核物理 2006年第9期30卷 863-867页

作者：向文昌丁亨通周代翠华中师范大学粒子物理研究所武汉430079

利用部分子在热密QCD介质中的辐射谱,研究部分子在热密介质中的演化规律．研究结果表明,在相同能量下介质诱导效应使得部分子在介质中的劈裂几率大于部分子在真空中的劈裂几率；高密度介质中的部分子劈裂几率大于低密度介质中的劈裂几... 详细信息

利用部分子在热密QCD介质中的辐射谱,研究部分子在热密介质中的演化规律．研究结果表明,在相同能量下介质诱导效应使得部分子在介质中的劈裂几率大于部分子在真空中的劈裂几率；高密度介质中的部分子劈裂几率大于低密度介质中的劈裂几率．本文研究结果与美国BNL/RHIC相对论重离子碰撞实验中观测到的高横动量强子产额压低现象一致,揭示了在RHIC能区已经生成高温高密物质．

关键词：高能重离子碰撞部分子簇射演化规律部分子辐射能量损失

利用格点量子色动力学研究手征平滑过渡温度和手征相变温度

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原子核物理评论 2020年第3期37卷 674-678页

作者：李胜泰丁亨通中国科学院近代物理研究所兰州730000 华中师范大学“夸克与轻子”教育部重点实验室&粒子物理研究所武汉430079

回顾了最近关于手征平滑过渡温度和手征相变温度的研究结果。首先给出了在零重子化学势能下的手征平滑过渡温度为156.5(1.5)MeV,其次,给出了在非零重子化学势能下手征相转变曲线的二阶及四阶曲率分别为0.012(4)和0.000(4)。接着讨论了... 详细信息

回顾了最近关于手征平滑过渡温度和手征相变温度的研究结果。首先给出了在零重子化学势能下的手征平滑过渡温度为156.5(1.5)MeV,其次,给出了在非零重子化学势能下手征相转变曲线的二阶及四阶曲率分别为0.012(4)和0.000(4)。接着讨论了在格点QCD中第一次得到的量子色动力学的手征相变温度。在热力学极限、连续极限及手征极限下,我们得到手征相变温度为132_(-6)^(+3)MeV。

关键词：手征平滑过渡温度手征相变温度 QCD临界点格点量子色动力学

QCD手征相结构的格点量子色动力学研究进展

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中国科学：物理学、力学、天文学 2023年第9期53卷 37-48页

作者：丁亨通黄玮平李胜泰华中师范大学夸克与轻子教育部重点实验室物理科学与技术学院粒子物理研究所武汉430079

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... 详细信息

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.

关键词： QCD相结构格点量子色动力学手征对称性

QCD Chiral Phase Transition and Its Microscopic Origin

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原子核物理评论 2024年第1期41卷 109-116页

作者： DING Hengtong Key Laboratory of Quark and Lepton Physics(MOE)and Institute of Particle Physics Central China Normal UniversityWuhan 430079China

The transition of strong-interaction matter from the hadronic phase to the quark-gluon plasma phase is a rapid crossover but not a true phase transition in *** true phase transition of strong-interaction matter is expected to exist only in certain limits,*** limit of massless quarks and *** this contribution to CNPC2023 Special Issue we present our recent studies on the true phase transition of strong-interaction matter in the chiral limit of massless quarks as well as its microscopic *** study is based on(2+1)-flavor lattice QCD simulations using highly improved staggered fermions,with pion masses ranging from 160 MeV down to 55 *** a newly proposed method to compute the quark mass derivatives of the Dirac eigenvalue spectrum on the lattice,it is found that the axial U(1)anomaly is still manifested at 1.6T_(c),with a microscopic origin consistent with the dilute instanton gas ***,based on lattice QCD results and a generalized Banks-Casher relation,it is found that the macroscopic singularity of the chiral phase transition is encoded in the correlation of the Dirac eigenvalue *** research directions along these findings are also discussed,including the investigation of the temperature range between T_(c) and 1.6 T_(c) to understand the breakdown of the dilute instanton gas approximation and its connection to the chiral phase transition.

关键词： QCD phase structure Dirac eigenvalue spectrum axial anomaly chiral symmetry criticality

Energy Loss of Charm Quark Observed via Dimuon Production in Pb-Pb Collisions at √snn = 5.5 TeV

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Chinese Physics Letters 2006年第9期23卷 2399-2402页

作者：丁亨通周代翠殷中宝 Institute of Particle Physics Huazhong Normal University Wuhan 430079 Museo Storico della Fisica e Centro Studi e Ricerche 'Enrico Fermi' Rome Italy

Based on the HVQMNR model of heavy flavour production and the BDMPS approach on parton energy loss, we have investigated the energy loss effect of charm quark on （di）muon spectra in forward rapidity region covered by ALICE forward muon spectrometer in Pb＋Pb collisions at c.m. energy √snn= 5.5 TeV. Results show that （di）muon spectra are very sensitive to the charm quark energy loss and can provide valuable information on the energy loss of heavy flavours.

关键词： Energy Loss Production

LHC能区相对论重离子碰撞中的双轻子产生及其信号与背景的研究(英文)

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华中师范大学学报（自然科学版） 2003年第3期37卷 310-315,329页

作者：周代翠彭茹杨红艳丁亨通向文昌华中师范大学物理科学与技术学院粒子物理研究所武汉430079

在微扰QCD框架下,描述了强子-强子(p-p)作用中重夸克cc和bb的产生;基于Glauber模型,考虑核遮蔽效应,推广强子-强子相互作用到核-核(A-A)情况.模拟了LHC能区铅-铅(Pb-Pb)碰撞中重夸克产生和轻子衰变,预言了ALICE向前区域的μ子产生... 详细信息

在微扰QCD框架下,描述了强子-强子(p-p)作用中重夸克cc和bb的产生;基于Glauber模型,考虑核遮蔽效应,推广强子-强子相互作用到核-核(A-A)情况.模拟了LHC能区铅-铅(Pb-Pb)碰撞中重夸克产生和轻子衰变,预言了ALICE向前区域的μ子产生率和双μ不变质量谱,讨论了μ子产物的实验观察效应;建议了一种进行数据分析、抽出μ子对信号和背景产物的物理方案,预言了ALICE实验中关联μ子对的测量精度,解决了ALICE实验中复杂μ子产物的分离技术.

关键词：相对论重离子碰撞重味产生双轻子衰变数据分析技术实验探测效应

Radiative Energy Loss of Heavy Quark and Dead Cone Effect in Ultra-relativistic Heavy Ion Collisions

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Chinese Physics Letters 2005年第1期22卷 72-75页

作者：向文昌丁亨通周代翠 InstituteofParticlePhysics HuazhongNormalUniversityWuhan430079

The lowest-order heavy quark radiative energy loss has been analysed toquantify the dead cone effect. The medium-induced gluon radiation is found to fill the dead cone, itis reduced at large gluon energies compared to the radiation of light quarks. We calculate theradiative energy loss of heavy quarks in the condition of dead cone effect. It is found that theradiative energy loss with dead cone effect is smaller than that without the dead cone effect.

关键词： QCD