2．ALICE合作组进展
ALICE课题组：
5名教师：周代翠、殷中宝、裴骅、毛亚显、张晓明。
3名博士后：Somnath Kar、朱建辉、彭忻烨。
19名博士生：徐冉、丁燕春、朱亚、崔捧摇、范凤、李兴龙、蔡孟轲、汤思宇、侯永珍、郭文达、柳东海、程甜甜、张彪、蒋秀秀、张文靖、Haidar Mas’ud Alfando、Ahsan Mehmood Khan、Mohammed Mergani、Anaam Mustafa。
2020年度，ALICE课题组主要研究进展简述如下：
（1）重夸克的产生特性研究
（1.1）质子-质子碰撞中底夸克总产生截面的精确测量。基于ALICE探测器于2018年所获取的大统计量√s = 5.02 TeV质子-质子碰撞数据，首创机械学习双层加速决策树（BDT）分析方法，实现对由B介子衰变的非瞬时D介子信号的高精度提取。在ALICE实验中，首次对非瞬时D0、D+和Ds+介子在质子-质子碰撞中的产生截面开展系统研究。获得当前LHC能区质子-质子碰撞中底夸克总产生截面的最精确实验观测之一。
研究结果与微扰QCD次领头阶和次次领头阶计算相符。在相同碰撞能量下，非瞬时D介子的观测结果与其他观测相符，且精度最高。此研究对微扰QCD在LHC能区对底夸克产生截面计算的有效性做出了更高精度的检验，也为在重离子碰撞中研究底夸克强子的产额核压低，以及底夸克数是否守恒等关键问题提供了重要的参考基准。研究结果在夸克物质硬探针与电磁探针国际会议（HP’20）和高能物理国际会议（ICHEP’20）上进行了报告。与此研究相关的实验组SCI文章发表于【arXiv:2102.13601】，并已投稿JHEP接收。
（1.2）小系统碰撞中粲夸克强子化特性的系统研究。基于ALICE在LHC第二期运行中所获取的大统计量数据，结合机器学习、强衰变顶点的卡尔曼滤波分析等前沿数据分析方法，在小系统（质子-质子、质子-铅核）碰撞中，对Λc、Ξc等（奇异）粲重子的产生特性开展了系统研究。
研究结果显示：在LHC能区，粲夸克重子-介子比显著高于正-负电子和电子-质子碰撞中的结果，首次揭示出粲夸克的碎裂特性对碰撞系统的依赖行为。且各类理论预言均难以与实验观测符合。为理解粲夸克强子化过程中的QCD非微扰特性提供了重要实验限定。此外，本研究中还获取了对Ξc的强子与半轻子衰变的最精确分支比关系，并对粲夸克在质子-质子中的碎裂函数进行了高精度标定。与此分析对应的4篇SCI论文均获ALICE国际合作组批准。其中1篇已发表于【arXiv:2011.16078】，并已向Phys. Rev. Lett.投稿。另外三篇论文在撰写中，2篇将向Phys. Rev. Lett.投稿，1篇将向JHEP投稿。
（2）喷注的产生特性研究
（2.1）铅核-铅核碰撞中强子-喷注非共面性研究。通过研究强子-喷注关联的核修正，将实现对硬部分子在夸克物质内强相互作用动力学特性的标定，并将衔接和揭示夸克物质中的QCD微扰与非微扰特性。研究结果显示：对心铅核-铅核碰撞中触发强子与其背对方向关联喷注间的方位角差值分布较之质子-质子碰撞（由PYTHIA提供）的收窄现象，体现了在核环境中强子-喷注间的非共面性减弱，反映了硬部分子与夸克物质内赝粒子间的莫里哀散射特性。研究结果已获批为ALICE实验组物理分析Preliminary results，并在HP’20国际会议上进行了报告。与此研究相关的ALICE合作组SCI论文将在2021年发表。
（2.2）质子-铅核碰撞中喷注内强子方位角各向异性研究。对LHC能区质子-铅核碰撞中喷注内强子的方位角各向异性开展了首次研究。首创“多维分频”分析方法，实现了对喷注内粒子与伴随粒子的完全分离，将测量有效拓展至低横动量区间。研究结果表明，在质子-铅碰撞注中，喷注内粒子存在显著的非零方位角各向异性，但其强度相对于伴随粒子有明显的压低。近年来，对如何理解在LHC能区高多重数小系统碰撞中所观测到的粒子间类流体动力学长程关联，以及重子-介子产额比增强等新奇物理现象，已成为高能核物理领域研究的热点问题。对上述新奇物理现象是否源于夸克物质的流体动力学演化，是研究的焦点之一。目前各类理论研究，虽然能在一定范围内与实验观测相符，但均难以对实验结果进行统一的描述。此项研究首次揭示了喷注内强子也具有类流体动力学的方位角分布各向异性。表明实验所观测的类流体动力学行为极有可能源于碰撞初态的涨落，以及末态部分子间的散射。为理解高多重数小系统末态粒子的产生特性提供了新的重要实验限定。研究结果已获批为ALICE合作组物理分析preliminary results，相应实验组SCI文章将有望在明年发表。
2020年度课题组发表论文6篇，已接收论文2篇、投稿论文2篇；重大及重要国际、国内会议报告11个；（在线）参加国内、国际会议80余人次。
高水平论文列表
（1）已发表论文（6篇）
[1] ALICE Collaboration, “Underlying Event properties in pp collision at √s = 13 TeV”, JHEP 2020 (2020) 192
[2] S. Kar, S. Choudhury, X. Zhang and D. Zhou, “Examining the event-shape-dependent modifications to charged-particle transverse momentum spectra and elliptic flow in p-Pb collisions at energies available at the CERN Large Hadron Collider”, Phys. Rev. C102 (2020) 044901
[3] Wenchang Xiang, Yanbin Cai, Mengliang Wang and Daicui Zhou, “High-energy asymptotic behavior of the S matrix in the saturation region with the smallest dipole running coupling prescription”, Phys. Rev. D101 (2020) 076005
[4] Yanbing Cai, Wenchang Xiang, Mengliang Wang, Daicui Zhou, “Exclusive photoproduction of vector meson at next-to-leading order from color glass condensate”, Chinese Physics C44 (2020) 074110
[5] X. Zhang and D. Zhou, “Experimental overview of recent research highlights on international cooperation in heavy-energy nuclear physics”, Nucl. Phys. Rev. 37 (2020) 0391
[6] Y. Ding (for the ALICE collaboration), “Quarkonia production as a function of charged-particle multiplicity in pp collisions at 13 TeV with ALICE”, PoS LHC2020 (2020) 224
（2）已接收论文（2篇）
[1] ALICE Collaboration, “Production of muons from heavy-flavour hadron decays at high transverse momentum in Pb–Pb collisions at √sNN = 5.02 and 2.76 TeV”, [arXiv:2011.05718] accepted by Phys. Lett. B
[2] ALICE Collaboration, “Inclusive heavy-flavour production at central and forward rapidity in Xe–Xe collisions at √sNN =5.44 TeV”, [arXiv:2011.06970] accepted by Phys. Lett. B
（3）已投稿论文（2篇）
[1] ALICE Collaboration, “Measurement of beauty and charm production in pp collisions at √s = 5.02 TeV via non-prompt and prompt D mesons”, [arXiv:2102.13601] submitted to JHEP
[2] ALICE Collaboration, “Λc production and baryon-to-meson ratios in pp collisions at √sNN = 5.02 TeV at the LHC”, [arXiv:2011.06078], submitted to Phys. Rev. Lett.
