来源:中国科学院大学微信公号 发布时间:2023/10/7 8:59:51
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又有新进展,中国科学院大学团队主导!

 

近日,欧洲核子研究中心大型强子对撞机上的LHCb实验国际合作组发现了2个新的粲强子态,命名为欧米伽(Ω)c-3185与3327,并测量了其质量和自然宽度。

该成果由中国科学院大学物理科学学院长聘教授何吉波及其指导的博士生许智豪主导完成。相关成果发表于物理学领域顶级期刊《物理评论快报》(Physical Review Letters),被选为编辑推荐(Editors’ Suggestion),并在期刊亮点(Highlights)文章网页推荐。

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按照粒子物理的夸克模型,自然界存在六种夸克:上(up,u)、下(down,d)、奇异(strange,s)、粲(charm,c)、底(bottom,b)、顶(top,t)。其中,前三种较轻,后三种较重。

介子由2个夸克组成,重子由3个夸克组成,被统称为强子。“像人们熟知的质子便是一种重子,由三个轻夸克(uud)组成。”团队介绍。

夸克模型也容许强子由更多的夸克组成,例如介子和重子可分别由4个和5个夸克组成。LHCb实验于2017年在粲重子Ξc+(夸克组分:cus)与K介子的不变质量谱上发现5个新的粲强子态,吸引了理论和实验科研人员的广泛兴趣,尤其是中国粒子物理理论家做了大量的研究工作。但目前其理论解释尚不确定,包括粲重子激发态(夸克组分:css)、分子态和五夸克态(cssqq)等。

此次中国科学院大学团队利用更多的质子-质子对撞物理数据,发现了2个新的粲强子态,并显著改进了之前发现的5个粲强子态的质量与自然宽度的测量精度,有助于加深我们对于夸克模型和强相互作用的理解。该论文自2023年2月9日发布到预印本(arXiv)网站至今,已经有十余项相关理论研究。

“该成果可以说是双重味重子实验研究的副产品,”何吉波介绍说,“为了系统地提高实验上搜寻双重味重子的灵敏度,我们开发了基于机器学习的单粲重子的在线触发算法,也可以用于其它强子谱学等研究。”

此前,LHCb实验在Λc+(夸克组分:cud)和K介子的不变质量谱上发现了3个新的粲强子态,由何吉波、许智豪与英国爱丁堡大学同事联合主导完成。

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中国科学院大学粒子物理团队师生在讨论软件研发工作

中国科学院大学粒子物理实验团队由负责人郑阳恒教授、骨干吕晓睿教授、钱文斌教授和刘倩副教授及一起带领的中国科学院大学研究生和本科生组成,长期以来致力于四夸克奇特强子态的研究,并取得系列重要成果。特别指出的是,该团队研发的振幅分析基础软件工具TF-PWA在相关研究中发挥了关键作用。

LHCb实验是欧洲核子研究中心大型强子对撞机上的粒子物理实验装置之一,是国际上研究新型强子态的重要装置。研究参与单位还包括:英国华威大学、美国麻省理工学院、法国马赛粒子物理实验室、清华大学等。本研究成果得到了国家自然科学基金、科技部重点研发计划、中国科学院及教育部中央高校基本科研业务费专项资金等项目经费的支持。

 
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