[论文解读] Thermalization of holographic Wilson loops in spacetimes with spatial anisotropy

Dmitry S. Ageev, I. Ya. Aref’eva+2 more|arXiv (Cornell University)|Jun 13, 2016

Black Holes and Theoretical Physics参考文献 77被引用 21

一句话总结

本文利用时变Vaidya度规研究了在空间各向异性的、自相似对称的夸克-胶子等离子体中全息威尔逊环的热化行为。研究发现，由于各向异性效应，横向威尔逊环热化最快，其横向平面上的赝势呈现屏蔽的Cornell形式，并观察到喷射淬火参数具有方向依赖性。

ABSTRACT

In this paper, we study behaviour of Wilson loops in the boost-invariant nonequilibrium anisotropic quark-gluon plasma produced in heavy-ion collisions within the holographic approach. We describe the thermalization studying the evolution of the Vaidya metric in the boost-invariant and spatially anisotropic background. To probe the system during this process we calculate rectangular Wilson loops oriented in different spatial directions. We find that anisotropic effects are more visible for the Wilson loops lying in the transversal plane unlike the Wilson loops with partially longitudinal orientation. In particular, we observe that the Wilson loops can thermalizes first unlike to the order of the isotropic model. We see that Wilson loops on transversal contours have the shortest thermalization time. We also calculate the string tension and the pseudopotential at different temperatures for the static quark-gluon plasma. We show that the pseudopotential related to the configuration on the transversal plane has the screened Cornell form. We also show that the jet-quenching parameter related with the average of the light-like Wilson loop exhibits the dependence on orientations.

研究动机与目标

• 利用全息方法研究在自相似对称、空间各向异性的夸克-胶子等离子体中空间威尔逊环的热化动力学。
• 研究空间各向异性如何影响沿不同空间方向取向的威尔逊环的热化时间。
• 在各向异性的背景下计算静态夸克-反夸克对的弦张力和赝势。
• 通过类光威尔逊环研究喷射淬火参数的方向依赖性。
• 将威尔逊环的热化时间与两点关联函数和纠缠熵的热化时间进行比较。

提出的方法

• 在5维体空间中采用Vaidya度规，以模拟重离子碰撞中形成的各向异性夸克-胶子等离子体的时间演化。
• 计算在不同空间方向（x, y₁, y₂）上具有无限延伸的矩形威尔逊环，以探测各向异性效应。
• 使用测地线近似，从下落壳体穿过最小表面的时刻确定热化时间。
• 通过各向异性背景中静态威尔逊环作用量计算赝势，重点关注y₁y₂平面。
• 从类光威尔逊环期望值推导喷射淬火参数，该参数对部分子能量损失敏感。
• 对大夸克-反夸克间距极限下的最小表面解应用渐近展开。

实验结果

研究问题

• RQ1 在自相似对称的夸克-胶子等离子体中，空间各向异性如何影响空间威尔逊环的热化时间？
• RQ2 在各向异性背景下，沿纵向、横向或混合方向取向的威尔逊环中，哪种空间取向热化最快？
• RQ3 在各向异性QGP中，横向平面上静态夸克-反夸克对的赝势是否呈现屏蔽的Cornell形式？
• RQ4 在各向异性等离子体中，类光威尔逊环的空间取向如何影响喷射淬火参数？
• RQ5 在相同各向异性背景下，威尔逊环的热化时间与两点关联函数和纠缠熵的热化时间相比如何？

主要发现

• 在横向平面（y₁y₂）中取向的威尔逊环表现出最短的热化时间，表明其相比纵向或混合取向的热化更快。
• 在横向平面上，夸克-反夸克对的赝势呈现屏蔽的Cornell形式，其弦张力和屏蔽长度依赖于各向异性。
• 当ν = 4时，赝势在大夸克-反夸克间距下表现为−23.0 / ℓ_y₁，次主导修正项与mℓ_y₁¹⁰成正比。
• 从类光威尔逊环导出的喷射淬火参数显式依赖于空间取向，证实了快部分子在各向异性介质中的能量损失各向异性。
• 威尔逊环的热化时间短于两点关联函数和纠缠熵的热化时间，表明在各向异性系统中威尔逊环可能最先实现热化。
• 所有可观测量的热化时间由Vaidya壳体穿过最小表面的时刻决定，纵向和横向方向具有不同的表达式。