近日，山东大学前沿交叉科学青岛研究院博士后邢文静在高能重离子碰撞的喷注理论研究中取得重要进展，首次通过完整的数值模拟同时研究了夸克胶子等离子体中轻味和重味喷注内粒子的能量关联，并发现该能量关联的独特结构可以揭示喷注与QCD物质相互作用的复杂物理机制。研究结果以“Flavor Hierarchy of Jet Energy Correlators inside the Quark-Gluon Plasma”为题发表在《物理评论快报》上。山东大学特别资助类博士后邢文静为论文第一作者，合作导师曹杉杉教授和华中师范大学的合作者秦广友教授与王新年教授为论文共同通讯作者。

高能核子或原子核碰撞会产生极高能量的夸克与胶子，随后经部分子簇射与碎裂过程形成可被探测的强子束，被称为喷注。QCD理论预言，大质量高能粒子在其运动前向的锥角内簇射过程会被明显压低，被称为“死角效应”。对死角效应的研究是检验并发展QCD理论的重要途径之一。2022年，LHC-ALICE实验组在质子-质子碰撞实验中利用迭代分簇技术标定了D介子喷注和单举喷注的各次劈裂顶点与劈裂角度，并通过对比这两类喷注的劈裂角首次证实了重味夸克的死角效应，成果发表于《自然》杂志。然而，重离子碰撞中的死角效应以及极端高温环境下强相互作用物质对死角效应的影响暂未被实验验证。

喷注内粒子的能量关联函数是近期喷注研究领域的新兴观测量，因其在不同标度下对不同物理量的敏感性而备受关注。该工作利用线性玻尔兹曼输运模型首次实现了对真实重离子碰撞过程中轻味与重味喷注同夸克胶子等离子体相互作用的数值模拟，并从中计算了重味与轻味喷注的能量关联函数。计算结果表明，重夸克的死角效应会导致喷注能量关联对喷注种类的显著依赖：重味喷注能量关联的整体强度较弱，且峰值位置更大。此外，与质子-质子碰撞相比，重离子碰撞中的喷注能量关联表现出丰富的核修正结构：在中间角度处被抑制，而在小角度和大角度处被增强，体现出强相互作用下的质量效应、粒子能量损失、胶子韧致辐射以及介质响应等丰富的物理过程。该工作为人们利用喷注探究极端高温环境下强相互作用物质的性质提供了新视角，也为未来高能核物理实验提供了重要的理论依据。该研究得到了国家自然科学基金与中国博士后科学基金等项目的支持。

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https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.134.052301