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物理科学学院LHCb实验团队在双重味重子研究中取得新进展

本站小编 Free考研考试/2021-12-25

近期,中国科学院大学物理科学学院LHCb实验团队在双重味重子研究方面取得了新进展,利用LHCb实验采集的质子-质子对撞数据,主导完成了含底夸克和粲夸克的双重味重子Ξbc0和奇异双粲重子Ωcc+的首次搜寻。这两项成果分别发表在JHEP(《高能物理杂志》)和SCIENCE CHINA - Physics, Mechanics & Astronomy(《中国科学:物理学 力学 天文学》英文版)。
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),前三种较轻,后三种较重。重子由3个夸克组成,像人们熟知的质子便是一种重子,由三个轻夸克(两个上夸克和一个下夸克)组成。双重味重子由两个重夸克(底夸克或粲夸克)和一个轻夸克组成,其内部结构预期迥异于普通重子,因而具有独特的性质,在研究夸克的三体束缚系统、理解强相互作用和夸克模型等占有特殊重要的地位。
国科大团队利用LHCb实验运行二期采集的质子-质子对撞数据,完成了含底夸克和粲夸克的双重味重子Ξbc0(夸克组分:bcd)的首次搜寻,尚未观测到明显信号,测量给出了双重味重子Ξbc0相对于单底重子Λb0(夸克组分:bud)的产率的上限。该成果发表在JHEP 11 (2020) 095。
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双重味重子的不变质量谱分布
国科大团队利用LHCb实验运行二期采集的质子-质子对撞数据,完成了奇异双粲重子Ωcc+(夸克组分:ccs)的首次搜寻。在3876兆电子伏特质量处观测到局部(全局)显著度为3.2(1.8)倍标准差的暗示,测量给出了奇异双粲重子Ωcc+相对于双粲重子Ξcc++(夸克组分:ccu)的产率的上限。该成果作为“编辑聚焦”(Editor’s Focus)文章发表在Sci. China - Phys. Mech. Astron. 64 (2021) 101062。
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奇异双粲重子的不变质量谱分布
国科大物理科学学院何吉波研究员和博士研究生项治宇、徐兢一等对这两项研究有突出贡献。作为科技部国家重点研发计划“大型强子对撞机LHCb实验的物理研究”项目-课题“双重味重子寻找”(课题号:2017YFA0402102)的牵头单位,在国内理论物理学家们长期强有力的支持下,国科大LHCb团队此前(联合)主导了双粲重子Ξcc++(夸克组分:ccu)的发现[PRL 119 (2017) 112001],Ξcc++重子的寿命[PRL 121 (2018) 052002]、产生[Chin. Phys. C 44 (2020) 022001]和质量的测量[JHEP 02 (2020) 049],和Ξcc++重子新的衰变道的发现[PRL 121 (2018) 162002];双粲重子Ξcc+(夸克组分:ccd)搜寻的更新[Sci. China - PMA 63 (2020) 221062]等,其中双粲重子Ξcc++的发现入选了“2017年度中国科学十大进展”。这些研究也得到了中国科学院前沿科学重点研究计划(青年拔尖人才),和中国科学院大学自主科研项目等的支持。

责任编辑:脱畅
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