国科大团队主导发现两个新的粲强子态
粒子物理实验组
近期，欧洲核子研究中心大型强子对撞机（LHC）上的LHCb实验国际合作组发现了两个新的粲强子态，命名为欧米伽（Ω）c-3185与3327，并测量了其质量和自然宽度。该成果由我校350vip浦京集团长聘教授何吉波及其指导的博士生许智豪主导完成，于9月26日发表在物理领域顶级期刊《物理评论快报》【Phys. Rev. Lett. 131 (2023) 131902】上，被选为编辑推荐（Editors’ Suggestion），并在期刊亮点（Highlights）文章网页推荐。
图：粲强子态不变质量谱
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。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。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。此次国科大团队利用更多的质子-质子对撞物理数据，发现了两个新的粲强子态，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【Phys. Rev. Lett. 124 (2020) 222001】，由何吉波、许智豪与英国爱丁堡大学同事联合主导完成。这些研究还得到了中央高校基本科研业务费专项资金等支持。
参考链接：
《物理评论快报》在线发表链接：
https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.131.131902
《物理评论快报》Highlights链接：
