Anomalous chiral transports and spin polarization in heavy-ion collisions

被引:105
作者
Liu, Yu-Chen [1 ,2 ]
Huang, Xu-Guang [1 ,2 ,3 ]
机构
[1] Fudan Univ, Phys Dept, Shanghai 200433, Peoples R China
[2] Fudan Univ, Ctr Particle Phys & Field Theory, Shanghai 200433, Peoples R China
[3] Fudan Univ, Key Lab Nucl Phys & Ion Beam Applicat, MOE, Shanghai 200433, Peoples R China
基金
中国国家自然科学基金;
关键词
Heavy-ion collision; Chiral magnetic effect; Spin polarization; Quark-gluon plasma; CURVED SPACE-TIME; PARITY VIOLATION; ELECTRIC-FIELDS; WIGNER FUNCTION; MAGNETIC-FIELD; EVENT; FLUCTUATIONS; LAMBDA;
D O I
10.1007/s41365-020-00764-z
中图分类号
TL [原子能技术]; O571 [原子核物理学];
学科分类号
0827 ; 082701 ;
摘要
Relativistic heavy-ion collisions create hot quark-gluon plasma as well as very strong electromagnetic (EM) and fluid vortical fields. The strong EM field and vorticity can induce intriguing macroscopic quantum phenomena such as chiral magnetic, chiral separation, chiral electric separation, and chiral vortical effects as well as the spin polarization of hadrons. These phenomena provide us with experimentally feasible means to study the nontrivial topological sector of quantum chromodynamics, the possible parity violation of strong interaction at high temperature, and the subatomic spintronics of quark-gluon plasma. These studies, both in theory and in experiments, are strongly connected with other subfields of physics such as condensed matter physics, astrophysics, and cold atomic physics, and thus form an emerging interdisciplinary research area. We give an introduction to the aforementioned phenomena induced by the EM field and vorticity and an overview of the current status of experimental research in heavy-ion collisions. We also briefly discuss spin hydrodynamics as well as chiral and spin kinetic theories.
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