近日，实验室丁亨通教授课题组在强磁场下的格点量子色动力学（QCD）研究方面取得了重要进展。研究成果以题为“Baryon Electric Charge Correlation as a Magnetometer of QCD”的论文，于2024年5月14日发表在国际期刊《物理评论快报》（Physical Review Letters）上。

在相对论重离子非对心碰撞实验初期，会产生强度达到10的17到18次方高斯的强磁场，这种强度接近强相互作用的量级，可能对强相互作用物质的性质产生显著影响。然而，实验上一直缺乏合适的观测量来探测重离子碰撞末态的磁场。

丁亨通教授课题组通过在赝临界温度附近、不同磁场下进行的（2+1）味格点量子色动力学（QCD）模拟，提出了重子数和电荷数的关联可以作为QCD的磁力计(Magnetometer)。研究表明，通过与强子气体模型的比较，重子数和电荷数的关联对磁场的依赖主要来自于带双电荷的Delta(1232)重子。虽然Delta(1232)重子的寿命很短，无法在实验中直接探测，但其主要衰变产物——质子和π介子可以被实验探测到。通过考虑共振态粒子的衰变，研究发现质子和π介子能够携带母体粒子的主要信息，因此可用于探测末态磁场的强度。

此外，通过格点QCD计算得到的电荷化学势与重子化学势之比亦对磁场变化非常敏感。该物理量与守恒荷的涨落和关联相关，在实验中可以通过将磁场强度作为额外参数，对末态强子产额进行热拟合来获取。