RHIC和LHC能区核－核碰撞QCD介质性质的研究

实验证据表明RHIC能量下核－核碰撞QCD介质是相互作用很强的夸克－胶子等离子体(sQGP)，其行为很像小粘滞性的稠密完整流体。LHC能量核－核碰撞中达到的温度比RHIC高，其QCD介质是否还是sQGP？是否也是稠密完美流体？或是真正意义的QGP？本申请欲用自己建立的描写相对论性核－核碰撞的PACIAE2.0模型以及流体动力学与PACIAE2.0相结合的部分子和强子复合模型，研究p+p和A+A碰撞在RHIC和LHC能量下QCD介质的性质，如研究粘滞性、部分子的构成、守恒量多重数分布的高阶矩、以及再散射和重夸克压低约化机制对末态J/ψ等粲粒子的影响等，通过比较理论与实验结果达到对QCD介质正确认识的目的。

高能核碰撞是粒子物理与核物理交叉的前沿研究领域，是研究物质新形态和基本相互作用的重要途径之一。研究目的之一是探索极端高温、高密条件下核物质的性质，并已成为当今国际合作研究的热点。我们和中国原子能科学研究院的萨本豪研究员和闫玉良副研究员有长期的合作研究关系，多年致力于建立和发展我国自己的量子碰撞模型，从强子输运模型LUCIAE(JPCIAE)发展到部分子和强子级联模型PACIAE，又发展到PACIAE+HYDRO+PACIAE 混合模型。 在本项目基金的支持下，取得了一系列成果。. 用部分子-强子输运模型PACIAE，通过构造混合事件的方法研究RHIC质心系能量从11.5 GeV 到 200 GeV Au+Au碰撞中净质子分布高阶矩的非统计涨落。进一步研究了高阶矩激发函数与研究窗口（横动量区间和快度区间）大小的依赖关系以及净质子、 净重子、净电荷事件分布的高阶矩的非统计涨落与碰撞中心度的依赖关系。. 用流体动力学与PACIAE2.0相结合的部分子和强子复合模型HYDRO-PACIAE研究了RHIC能区质心系能量为130GeV的Au+Au碰撞和LHC能区质心系能量为2.76TeV的Pb+Pb碰撞。此组合模型得到的带电粒子的赝快度分布、横动量分布以及椭圆流参数与实验结果能够较好的符合。HYDRO-PACIAE模型能够描述RHIC和LHC能区重离子碰撞中很多物理量，而且能够描述快速的非平衡强子化和允许超冷的夸克胶子等离子体。. 更新后的PACIAE2.2模型可以用来研究轻子-核子和轻子-核的深度非弹性散射过程。研究了27.6GeV的质心系能量下的 电子-质子和 电子-氘的半单举深度非弹性散射过程中带电强子的多重数。