近日，我院天体物理研究所在有限温度和密度下高阶重子磁化率的全息研究中取得进展，相关成果以“Holographic study of higher-order baryon number susceptibilities at finite temperature and density”为题目发表在Phys. Rev. D 108 (2023) 4, 046008；我院青年教师李志镔为该论文的第一作者，研究生梁敬民为第二作者，郑州大学物理学院为论文第一单位。

夸克物质相结构目前依然是中高能核物理理论和相对论重粒子对撞实验的主要研究目标。格点QCD的结果基本排除了µB/T ≤ 3和µB < 300MeV的情况下CEP存在的可能。但在此区域以外，CEP的存在与否及其准确位置仍然未能确定。守恒荷高阶磁化率是实验探测QCD相变临界行为的良好探针。近年来，相对论重离子碰撞实验在寻找CEP方面已经取得了一些重要进展，特别是STAR实验关于净质子分布κσ2随碰撞能量的非单调变化显示出峰值结构，可能是CEP的实验特征。

本文采用了全息对偶将QCD的强相互作用物理映射到一个更高维度的引力系统中，并建立了与2+1味的格点QCD数据定量符合的全息QCD模型。该模型预言的CEP位置在(T= 105MeV，µB= 555MeV)处，这与人们认为CEP的最可能范围符合，也在未来多个实验观测的区间内。文中计算了2~12阶的重子数磁化率，并研究了不同磁化率比值在化学冻结线上随碰撞能量的变化。全息模型的结果与已有的实验数据和泛函重整化群方法得到的结果在较大碰撞能量范围内显示了定量的一致性，所有比值在对撞能量为5-10 GeV附近出现了峰值结构。文章认为通过事例累积和不确定度的降低，将来在1-10 GeV碰撞能量范围内可能会观测到高阶磁化率更多的非单调行为，这些行为可用于确定CEP的具体位置。

图一：全息模型得到的高阶重子磁化率（红色和紫色实线）与实验结果（带误差的数据）和泛函重整化群理论研究结果（绿色带状区域）的比较。