本項研究成果的藝術想象示意圖(圖片來自CERN) 。國科大 供圖

  研究團隊介紹,單電荷雙粲重子含有兩個粲夸克和一個下夸克(夸克組分ccd),是2017年發現的雙電荷雙粲重子(夸克組分ccu)的姊妹粒子,其關系類似于中子(夸克組分udd)和質子(夸克組分uud)。不過,與中子比質子更重不同,雙粲重子系統中電磁相互作用比強相互作用更“強”,因此,盡管把其中的上夸克(u)換成較重的下夸克(d),單電荷雙粲重子還是比雙電荷雙粲重子要輕。

  何吉波指出,單電荷雙粲重子是利用LHCb升級后的探測器發現的首個新粒子,由他帶領當時為國科大本科生的韓書鈺、張丹熠和中國科學技術大學本科生張淋諾主導完成,再次表明中國高校本科生通過努力,也能做出開拓性的、國際一流的工作。此次研究的合作機構,還包括英國愛丁堡大學、歐洲核子研究中心、意大利國家核物理研究院等。

  在本項研究過程中,韓書鈺開發出基于機器學習的粲重子觸發算法,對新探測器中“克隆”粒子的去除、單電荷雙粲重子質量精確測量等有重要貢獻。因此,她代表LHCb實驗組于3月16日在高能物理頂級會議上首次報告了單電荷雙粲重子的發現。

  張丹熠完成了LHCb運行二期數據中單電荷雙粲重子搜尋的更新工作,包括事例選擇的重新優化、增加新的衰變道、開發出數據合并算法等,為利用2024年新的物理數據發現雙粲重子奠定了基礎。她于2021年入選CERN暑期學生項目,并獲得“LHCb最佳暑期學生”提名獎。

  張淋諾在2024年夏作為CERN暑期學生期間,對利用2024年數據研究雙粲重子有重要貢獻,為改進探測器校準提供了重要輸入等。她因此獲得2024年度“LHCb最佳暑期學生”獎,也是首位獲得該獎項的中國人。

本項研究成果的藝術想象示意圖(圖片來自CERN) 。國科大 供圖

  據國科大粒子物理實驗組負責人鄭陽恒教授介紹,在中國高能物理理論學者長期強有力的支持下,LHCb實驗國際合作組中國團隊開展的雙重味重子實驗研究已取得一系列重要進展,例如,團隊此前領銜發現了雙電荷雙粲重子,并測量了其質量、壽命和新的衰變模式等性質。(完)

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