7月9日，在第41届国际高能物理大会上，大型强子对撞机（LHC）实验上的CMS合作组报告了一个可能由四个粲夸克组成的奇特粒子家族的发现。由于这些粒子内部由同一重味夸克组成，物理图像相对简单而利于理解，为研究人员提供了一个新的窗口研究强相互作用。

J/ψ-J/ψ质量谱，三个质量峰从左至右依次为X(6600),X(6900),X(7300)  清华大学供图

在这项研究中，清华大学和南京师范大学的研究人员联合组成的“清华-南师”CMS组发挥了原创和主导作用。这是我国实验团队首次在LHC上观测到全粲四夸克粒子，也是中国首次在CMS实验上主导新粒子的发现。中国CMS组的易凯教授代表CMS合作组报告了这一结果。

基于2016至2018年采集的所有“质子-质子”对撞数据，CMS合作组在两个粲夸克偶素（J/ψ）到四个缪子的衰变中，观测到了全粲四夸克粒子家族（一组由同味重夸克组成的奇特强子）。该家族中的三个共振峰依据质量被命名为X(6600)、X(6900)和X(7300)，其中X(6600)和X(6900)的显著度均超过5个标准差，X(7300)的显著度也超过了3个标准差。

在这其中，X(6600)和X(7300)粒子均是世界上首次被观测到；X(6900)粒子存在的证据已在两年前被观测到，CMS的结果确认了X(6900)的存在。

2020年6月，在由清华大学、南京师范大学和复旦大学主办的“低质量多轻子末态研讨会”上，来自国内各科研院所和高校的粒子物理学家对全粲四夸克态进行了深入探讨，中国理论粒子学家对全粲四夸克态的计算和性质研究已经有了非常丰富的结果，为这一家族的存在提供了有利的理论依据。

对于CMS实验的本次研究成果，中国科学院院士赵光达表示：“全粲四夸克态家族的发现对我们理解强相互作用有着十分重要的意义。在这个系统中，由于没有轻夸克组分，不太会形成‘常见’的通过交换轻介子而形成的分子态结构，从而给我们提供一个更为简单的、易于理解的物理图像。。”

据悉，CMS合作组由50多个国家、约240个单位的4000多名成员组成，其中，中国组成员来自中科院高能所、北京大学、中国科技大学、北京航空航天大学、清华大学、中山大学、浙江大学、复旦大学、南京师范大学等多个单位。清华大学2017年成为合作组的正式成员单位，南京师范大学2020年依托清华大学进入CMS合作组，两校联合组成“清华-南师”CMS组，并由南京师范大学物理科学与技术学院教授、清华大学访问教授易凯担任负责人，清华大学物理系副教授胡震担任副负责人。近年来，中国CMS组在希格斯粒子性质测量和多玻色子研究等方面成绩突出，本次全粲四夸克态家族的发现进一步提升了中国组在国际合作中的地位。