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，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
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