物理科学学院 物理学院

       近日，我校长聘教轨助理教授孙昊与吕晓睿教授等首次在正负电子湮灭产生及其反粒子对的过程（对产生过程）中观测到最轻粲重子Λ_c⁺的横向极化效应，并系统研究了其产生和弱衰变动力学。相关成果以“Production and Decay Dynamics of the Charmed Baryon Λ_c⁺ in e⁺e^– Annihilations near Threshold”为题发表在物理学顶级期刊《物理评论X》（Physical Review X）上。该项工作由国科大团队与兰州大学等团队合作完成。

       质子、中子等重子由三个夸克组成，构成了我们周围可见物质的主体。电结构G_E和磁结构G_M是研究重子内部结构的重要探针，此前BESIII合作组已在阈值附近精确测量二者的大小和比值，但相对相位信息的缺失限制了相关理论的预言能力。对产生过程中，非零的相对相位会通过量子干涉使Λ_c⁺和Λ_c^–产生垂直于反应平面的横向极化（如上图）。精确测量横向极化将为理解重夸克参与下的重子结构和动力学、理解其产生机制和自旋形成提供全新维度的实验约束，推动对非微扰强相互作用的深入认识。

       团队分析了BESIII实验在4.60至4.9.5 GeV质心能量范围内采集的正负电子湮灭数据，首次确立了粲重子Λ_c⁺的横向极化效应，并抽取了电磁结构的相对相位信息。团队创新性地选取5个Λ_c⁺弱衰变道作为极化探针，纳入电磁产生和衰变动力学的统一分析框架，在粲重子产额限制下总体统计显著性突破10倍标准差。同时，研究得到了四个两体弱衰变过程的李-杨参数，并在Λ_c⁺→Σ⁰π⁺和Λ_c⁺→Σ⁺π⁰的强相角等参数取得了国际最精确结果。研究还对粲重子弱衰变的电荷共轭-宇称（CP）对称性进行了检验，未发现CP破坏效应的迹象。研究结果对理解重子的产生机制、内部结构、重子自旋组成尤有价值，同时展示了利用横向极化研究粲重子产生、衰变和CP破坏的潜力。

       本项工作得到了我校郑阳恒教授牵头的国家自然科学基金创新研究群体项目的大力支持。依托该创新群体平台，我校粒子物理团队近年来在强子物理、CP 破坏、暗物质等方向产出了一系列重要研究成果，已成长为一支具备重要国际影响力、向着国际一流目标稳步迈进的粒子物理研究团队。与此同时，本工作也获得了科技部重点研发计划、中国科学院及中国科学院大学相关科研项目的资助。

相关阅读：

• 论文在线发表链接: https://journals.aps.org/prx/abstract/10.1103/5v2c-55m1
• 我校粒子物理团队完成粲重子电磁结构的首次测量：https://physics.ucas.ac.cn/index.php/zh-CN/xyxw/5861-2023-11-10-06-08-12

       为帮助新生尽快融入集体、增进同学之间的交流与了解，中国科学院大学物理科学学院20260305班组织开展了“新生破冰”系列活动。本次活动包含游船、长城徒步、桌游交流等多个环节，同学们在轻松愉快的氛围中相互认识、凝聚班级力量。其中，长城徒步分队于2026年9月5日上午前往慕田峪长城，在登高望远中开启了一场充满挑战与欢笑的集体之旅。

       清晨7时30分，长城徒步分队从校门出发，伴随着初秋清爽的晨风踏上旅程。经过一路同行，队伍于8时抵达慕田峪长城检票口，正式开启登城之行。本次路线选择从北登山道出发，途经多个敌楼，最终抵达23号敌楼，再返回六号敌楼乘坐索道下山，全程既包含登高挑战，也饱览了长城蜿蜒于群山之间的壮丽景色。

       登山过程中，同学们相互鼓励、结伴前行。沿着古老城墙拾级而上，大家穿越敌楼、远眺群山，在一次次停留拍照中记录下班级共同的青春印记。站在长城之上，青山连绵、城墙起伏，历史建筑与自然风光交相辉映，同学们在感受中华传统文化魅力的同时，也进一步加深了彼此间的交流。

       途中，同学们在“德胜堂”“好汉坡”等标志性地点留下集体合影。一张张照片记录的不仅是登顶后的喜悦，更承载着初入研究生阶段同窗相识的珍贵回忆。面对长城上的坡道与台阶，大家互相帮助、共同前进，在共同完成路线的过程中逐渐建立起默契与友谊。

       经过近五个小时的徒步体验，队伍于13时30分结束长城行程。此次活动不仅让同学们在户外运动中放松身心，也为来自不同研究方向的同学提供了深入交流的平台。大家在欣赏祖国山河壮美景色的同时，在一次次并肩同行中增进了解，为未来研究生阶段的学习生活奠定了良好的班级氛围。

       此次慕田峪长城徒步活动作为中国科学院大学物理科学学院20260305班系列破冰活动的重要组成部分，充分展现了新生班级积极向上、团结协作的精神风貌。未来，班级将继续开展形式多样的交流活动，促进同学之间的沟通融合，共同开启研究生阶段的新篇章。

       2026年9月18日晚，物理科学学院科学前沿系列讲座在雁栖湖校区东区教二楼201教室举行。中国科学院物理研究所研究员刘刚钦应邀作题为“金刚石氮空位中心：从量子计算到量子传感”的学术报告。刘刚钦围绕量子科技的发展现状与前沿方向，系统介绍了量子计算、量子传感与量子通信的基本原理和发展趋势，并重点讲解了金刚石氮空位中心工作原理及其在量子传感领域的应用。此次讲座由中国科学院大学物理科学学院路红亮教授主持，物理科学学院300余位研究生、本科生参加了此次讲座 。

       报告伊始，刘刚钦从量子科技概况出发，介绍了近年来量子科学与信息技术交叉融合的发展趋势。量子信息科技以量子力学基本原理为基础，在信息处理速度、信息感知灵敏度、信息传递安全性等方面展现出独特优势，正在成为国际科技竞争和基础科学研究的重要前沿方向。

       随后，报告介绍了量子计算发展趋势与研究现状。刘刚钦就量子比特、量子逻辑门、量子态相干时间等量子信息基本概念进行了介绍，并以超导量子计算、原子量子计算等体系为例，讨论了实现通用量子计算的重要性和核心挑战，鼓励同学们投身量子计算这一重要且挑战的前沿方向。随后，刘刚钦进一步介绍了量子传感与量子通信发展趋势和现状。利用量子体系对外界环境的高度敏感性，量子传感可实现电磁场、时间频率、温度、压力等物理量的高精度测量。量子通信利用单光子不可再分和量子不确定性等原理，可实现原理上绝对安全的信息交互。

       在报告的后半部分，刘刚钦重点介绍了金刚石氮空位（nitrogen-vacancy, NV）中心体系，以及极端条件量子传感方面的研究进展。刘刚钦介绍，金刚石NV中心是金刚石中的一种典型点缺陷，由替代位氮原子和邻近空位组成。其电子自旋具有良好的量子相干特性，并可以通过光学、微波等方式进行操控和读取，是实现量子计算、量子传感、量子网络的重要物理载体之一。金刚石量子传感技术可与高压、低温、强磁等实验条件完美融合，为极端条件下的新奇量子现象和量子器件表征提供新的研究工具。结合团队近期研究成果，刘刚钦展示了金刚石量子传感在氢化物超导迈斯纳效应测量、工况电池表征等方面的具体应用。

       报告结束后，现场进入交流问答环节。多位同学围绕量子计算、量子传感、量子计算与人工智能融合等话题踊跃提问。刘刚钦认真听取同学们的问题，并结合具体物理图像和相关研究工作，逐一进行了细致解答。现场气氛活跃，同学们在讨论中进一步加深了对量子科技前沿问题的认识。

       本次讲座从量子科技的宏观发展态势切入，逐步深入到金刚石氮空位中心这一具体量子体系，并涵盖了极端条件量子传感等方面的前沿研究进展。通过本次讲座，同学们对量子计算、量子传感等方向的研究现状与发展趋势有了更深入的了解，不仅拓展了学术视野，也加深了对量子科技及其前沿交叉领域的认知。