Search for a critical point and first order phase transition of high density quark-nuclear matter via higher order fluctuations and particle correlations

通过高阶涨落和粒子相关性寻找高密度夸克核物质的临界点和一阶相变

• 批准号: 19H05598
• 负责人: 江角 晋一
• 金额: $ 66.14万
• 依托单位: University of Tsukuba
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (S)
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-06-26 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19H05598/
• 关键词: QCD相図; 臨界点; １次相転移; クォーク・グルーオン・プラズマ; 1次相転移; 高密度クォーク・核物質; 相転移; 重イオン衝突; 高エネルギー重イオン衝突; 衝突ビームエネルギー走査; QCD相転移; クォーク・ハドロン; QCD臨界点; ビームエネルギー走査; QCD相構造; クォーク・ハドロン・QCD相図

アメリカ・ブルックヘブン国立研究所（BNL）の相対論的重イオン加速器（RHIC）を用いたビーム・エネルギー走査実験を遂行し、クォーク・核物質のQCD相図を調べる研究を行なった。相図上の高密度領域（中性子星内部に相当するクォーク・グルーオン・プラズマ相の状態）では相境界が不連続になる１次相転移であり、その終点として臨界点が存在すること、また高温領域（宇宙初期に相当するクォーク・グルーオン・プラズマ相の状態）では相境界が滑らかなクロスオーバー相転移となることが理論的には予測されるが、実験的には未だ確認されていない。そのためRHIC加速器を用いてビーム・エネルギー走査を行い原子核ビームの衝突エネルギーを下げることにより、高温領域から高密度領域への衝突系の状態の変化、つまりQCD相構造の変化を探る測定を行った。STAR国際共同実験グループにおいて、重心系衝突エネルギーが7GeV以上の領域は衝突実験モードにより、7GeV以下の領域は固定標的実験モードにより金原子核同士の衝突実験を行い、１次相転移や臨界点に感度があると期待される観測量（集団運動、渦流、方位角異方性、多粒子相関、保存量ゆらぎなど）に注目した研究を推進した。特に固定標的実験モードによる低いエネルギー領域における測定では、高いエネルギー領域で観測してきたクォーク相とは明らかに異なる結果を表すハドロン相の兆しを観測し、臨界点の向こう側にある高密度領域のクォーク・核物質に関する相図の研究を進める事ができた。

我们使用在美国布鲁克黑文国家实验室（BNL）的相对论重离子加速器（RHIC）进行了光束能量扫描实验，并进行了研究以研究夸克和核材料的QCD相图。 It is theoretically predicted that the phase boundary will be discontinuous in the high density region on the phase diagram (state of the quark-gluon plasma phase corresponding to the inner neutron star), and that a critical point will exist as the end point, and that the phase boundary will be smooth crossover phase transitions in the high temperature region (state of the quark-gluon plasma phase corresponding to the early universe), but experimentally, it has not been confirmed 然而。因此，通过使用RHIC加速器扫描光束能量，我们进行了测量，以探索碰撞系统状态从高温区域到高密度区域的变化，即QCD相结构的变化。 In the STAR International Joint Experiment Group, collision experiments between gold nuclei were conducted in areas with center-of-gravity collision energy of 7GeV or higher, and in areas with fixed target experimental mode, whereas research focused on observations that are expected to be sensitive to primary phase transitions and critical points (group motion, vortex currents, azimuth anisotropy, multiparticle correlation, conservation fluctuations, etc.).特别是，当使用固定目标实验模式的低能区域进行测量时，我们观察到了强子相的迹象，这些迹象代表了与高能区域中观察到的结果明显不同的结果，并且能够研究有关关键点以外的高密度区域的夸克和核材料的相图。

项目成果

Latent heat and pressure gap at the first-order deconfining phase transition of SU(3) Yang?Mills theory using the small flow-time expansion method

使用小流动时间展开法的 SU(3) Yang?Mills 理论一阶解围相变时的潜热和压力间隙

• DOI: 10.1093/ptep/ptaa184
• 发表时间: 2020
• 期刊: Progress of Theoretical and Experimental Physics
• 影响因子: 3.5
• 作者: WHOT-QCD Collaboration;Shirogane Mizuki;Ejiri Shinji;Iwami Ryo;Kanaya Kazuyuki;Kitazawa Masakiyo;Suzuki Hiroshi;Taniguchi Yusuke;Umeda Takashi
• 通讯作者: Umeda Takashi

Transverse-single-spin asymmetries of charged pions at midrapidity in transversely polarized p+p collisions at √s = 200 GeV

√s = 200 GeV 横向极化 p+p 碰撞中中速带电π介子的横向单自旋不对称性

• DOI: 10.1103/physrevd.105.032003
• 发表时间: 2022
• 期刊: Physical Review D
• 影响因子: 5
• 作者: T. Iwabuchi;T. Matsuyama and K. Taniguchi;PHENIX Collaboration
• 通讯作者: PHENIX Collaboration

Lattice study of the critical point in heavy-quark QCD

重夸克QCD临界点的格子研究

• 发表时间: 2022
• 作者: Masakiyo Kitazawa;Ashikawa Ryo;Shinji Ejiri;Kazuyuki Kanaya;Hiroshi Suzuki;Naoki Wakabayashi
• 通讯作者: Naoki Wakabayashi

Critical net-baryon fluctuations in an expanding system

• DOI: 10.1103/physrevc.107.014908
• 发表时间: 2022-05
• 期刊: Physical Review C
• 影响因子: 3.1
• 作者: Gr'egoire Pihan;M. Bluhm;M. Kitazawa;T. Sami;M. Nahrgang

Investigation of the linear and mode-coupled flow harmonics in Au+Au collisions at sNN = 200 GeV

• DOI: 10.1016/j.physletb.2020.135728
• 发表时间: 2020-08
• 期刊: Physics Letters B
• 影响因子: 4.4
• 作者: J. Adam;L. Adamczyk;J. Adams;J. K. Adkins;G. Agakishiev;M. Aggarwal;Z. Ahammed;I. Alekseev;I. Alekseev;D. Anderson;A. Aparin;E. Aschenauer;M. U. Ashraf;F. Atetalla;A. Attri;G. S. Averichev;V. Bairathi;K. Barish;A. Behera;R. Bellwied;A. Bhasin;J. Bielcik;J. Bielčíková;L. Bland;I. Bordyuzhin;J. Brandenburg;J. Brandenburg;A. Brandin;J. Butterworth;H. Caines;M. Sanchez;D. Cebra;I. Chakaberia;I. Chakaberia;P. Chaloupka;B. Chan;F. Chang;Z. Chang;N. Chankova-Bunzarova;A. Chatterjee;D. Chen;Jinhui Chen;X. H. Chen;Z. Chen;J. Cheng;M. Cherney;M. Chevalier;S. Choudhury;W. Christie;X. Chu;H. Crawford;M. Csanád;M. Daugherity;T. Dedovich;I. Deppner;A. Derevschikov;L. Didenko;X. Dong;J. Drachenberg;J. Dunlop;T. Edmonds;N. Elsey;J. Engelage;G. Eppley;R. Esha;S. Esumi;O. Evdokimov;A. Ewigleben;O. Eyser;R. Fatémi;S. Fazio;P. Federic;J. Fedorišin;C. Feng;Y. Feng;P. Filip;E. Finch;Y. Fisyak;A. Francisco;L. Fulek;C. Gagliardi;T. Galatyuk;F. Geurts;A. Gibson;K. Gopal;D. Grosnick;W. Guryn;A. Hamad;Ahmed M. Hamed;S. Harabasz;J. Harris;S. He;W. He;Xiqin He;S. Heppelmann;N. Herrmann;E. Hoffman;L. Holub;Y. Hong;S. Horvat;Y. Hu;H. Huang;S. Huang;Te-Chuan Huang;X. Huang;T. Humanic;P. Huo;G. Igo;D. Isenhower;W. Jacobs;C. Jena;A. Jentsch;Y. Ji;J. Jia;J. Jia;K. Jiang;S. Jowzaee;X. Ju;E. Judd;S. Kabana;M. Kabir;S. Kagamaster;D. Kalinkin;K. Kang;D. Kapukchyan;K. Kauder;H. Ke;D. Keane;A. Kechechyan;M. Kelsey;Y. Khyzhniak;D. Kikoła;Chong Kim;B. Kimelman;D. Kincses;T. Kinghorn;I. Kisel;A. Kiselev;M. Kocan;L. Kochenda;L. Kosarzewski;L. Kramárik;P. Kravtsov;K. Krueger;N. Mudiyanselage;Lokesh Kumar;R. K. Elayavalli;J. Kwasizur;R. Lacey;S. Lan;J. Landgraf;J. Lauret;A. Lebedev;R. Lednický;J. Lee;Y. Leung;C. Li;W. Li;X. Li;Y. Li;Ying Liang;R. Licenik;T. Lin;Y. Lin;M. Lisa;F. Liu;H. Liu;P. Liu;T. Liu;X. Liu;Yunpeng Liu;Z. Liu;T. Ljubičić;W. Llope;R. Longacre;N. Lukow;S. Luo;Xiaofeng Luo;G. Ma;Lan Ma;R. Ma;Y. Ma;N. Magdy;R. Majka;D. Mallick;S. Margetis;C. Markert;H. Matis;J. Mazer;N. Minaev;S. Mioduszewski;B. Mohanty;M. Mondal;I. Mooney;Z. Moravcova;D. Morozov;M. Nagy;J. Nam;M. Nasim;K. Nayak;D. Neff;J. Nelson;D. Nemes;M. Nie;G. Nigmatkulov;T. Niida;L. Nogach;T. Nonaka;A. S. Nunes;G. Odyniec;A. Ogawa;S. Oh;V. Okorokov;B. Page;R. Pak;A. Pandav;Y. Panebratsev;B. Pawlik;D. Pawłowska;H. Pei;C. Perkins;L. Pinsky;R. L. Pinter;J. Pluta;J. Porter;M. Posik;N. Pruthi;M. Przybycien;J. Putschke;H. Qiu;A. Quintero;S. Radhakrishnan;S. Ramachandran;R. Ray;R. Reed;H. Ritter;J. Roberts;O. Rogachevskiy;J. Romero;L. Ruan;J. Rusnak;N. Sahoo;H. Sako;S. Salur;J. Sandweiss;Shunsuke A. Sato;W. Schmidke;N. Schmitz;B. Schweid;F. Seck;J. Seger;M. Sergeeva;R. Seto;P. Seyboth;N. Shah;E. Shahaliev;P. Shanmuganathan;M. Shao;F. Shen;W. Shen;S. Shi;Q. Shou;E. Sichtermann;R. Sikora;M. Simko;J. Singh;S. Singha;N. Smirnov;W. Solyst;P. Sorensen;H. Spinka;B. Srivastava;T. Stanislaus;M. Stefaniak;D. Stewart;M. Strikhanov;B. Stringfellow;A. Suaide;M. Šumbera;B. Summa;Xiangming Sun;X. Sun;Y. Sun;B. Surrow;D. Svirida;P. Szymanski;A. Tang;Z. Tang;A. Taranenko;T. Tarnowsky;J. Thomas;A. Timmins;D. Tlustý;M. Tokarev;C. Tomkiel;S. Trentalange;R. Tribble;P. Tribedy;Sujit Kumar Tripathy;O. Tsai;Z. Tu;T. Ullrich;D. Underwood;I. Upsal;I. Upsal;G. Buren;J. Vanek;A. Vasiliev;I. Vassiliev;F. Videbæk;S. Vokál;S. Voloshin;F. Wang;Gang Wang;J. Wang;P. Wang;Y. Wang;Z. Wang;J. Webb;P. Weidenkaff;L. Wen;G. Westfall;H. Wieman;S. Wissink;R. Witt;Yong Wu;Z. Xiao;G. Xie;W. Xie;H. Xu;N. Xu;Qingnian Xu;Y. Xu;Y. Xu;Z. Xu;C. Yang;Q. Yang;S. Yang;Y. Yang;Z. Yang;Z. Ye;L. Yi;K. Yip;H. Zbroszczyk;W. Zha;C. Zhang;D. Zhang;S. Zhang;Xiang Zhang;Y. Zhang;Z. Zhang;Z. Zhang;Jie-Cheng Zhao;C. Zhong;C. Zhou;X. Zhu;Zhanwen Zhu;M. Zurek;M. Zyzak