Investigando noções de entropia e sua produção nas colisões de partículas a altas energias

Abstract

Este trabalho analisou diferentes noções de entropia e sua produção em colisões ep e de íons pesados, com foco nos estágios iniciais da colisão. Para isso, estudou-se a importância de fenômenos como o emaranhamento quântico e a decoerência na geração de entropia. Utilizando o estado da arte para o cálculo da entropia de emaranhamento no limite de altas energias e sintetizando as diferentes abordagens para sua obtenção, foram obtidos resultados fenomenológicos a partir de expressões analíticas para o número de glúons. Também foram apresentados resultados para a entropia de emaranhamento no espalhamento elástico de dois corpos, considerando a estrutura hadrônica baseada no método independente de modelo de Lévy, em energias típicas do RHIC, Tevatron e LHC. Modelos fenomenológicos das distribuições de glúons não integradas foram empregados para calcular a entropia dinâmica na QCD dos estados gluônicos densos em colisões pp e p A em altas energias, comparando-a com a entropia de decoerência. Os resultados obtidos foram contrastados com outras noções de entropia presentes na literatura, assim como foram discutidas as fontes de incertezas teóricas.

This work analyzes different notions of entropy and its production in ep and heavy-ion collisions, focusing on the early stages of the collision. To this end, the importance of phenomena such as quantum entanglement and decoherence in entropy generation was studied. Using state-of-the-art methods for calculating entanglement entropy in the high-energy limit and synthesizing various approaches for its computation, phenomenological results were obtained from analytical expressions for the number of gluons. Results were also presented for the entanglement entropy in two-body elastic scattering based on the hadronic structure given by the modelindependent Lévy method, at energy values typical of the RHIC, Tevatron, and LHC. Phenomenological models of unintegrated gluon distributions were used to calculate dynamic entropy in the QCD of dense gluonic states in pp and p A collisions at high energies, comparing it with decoherence entropy. The obtained results were contrasted with other notions of entropy in the literature, and theoretical uncertainties were discussed.