近日，《物理評(píng)論快報(bào)》發(fā)表了由蘭州大學(xué)核科學(xué)與技術(shù)學(xué)院、稀有同位素前沿科學(xué)中心粒子物理核物理團(tuán)隊(duì)與美國(guó)印第安納大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所、山東大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院大學(xué)合作完成的北京譜儀III實(shí)驗(yàn)含奇異夸克的中性隱粲四夸克態(tài)物理結(jié)果。這是對(duì)中性含奇異夸克隱粲四夸克態(tài)的首次實(shí)驗(yàn)報(bào)道，是奇特強(qiáng)子態(tài)實(shí)驗(yàn)研究的又一進(jìn)展。

　　根據(jù)粒子物理標(biāo)準(zhǔn)模型，組成物質(zhì)世界的基本粒子有夸克、輕子等。除了“傳統(tǒng)”的強(qiáng)子(由兩夸克組成的介子、三夸克組成的重子)外，還可能存在由四夸克、五夸克或純膠子成分組成的“奇特”強(qiáng)子。從實(shí)驗(yàn)上尋找并研究奇特強(qiáng)子態(tài)，對(duì)于驗(yàn)證和發(fā)展理論模型起到非常重要的作用，是粒子物理的前沿和熱點(diǎn)問題之一。2021年北京譜儀III實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了帶有單位電荷的四夸克態(tài)ZCS(3985)+，理論上應(yīng)存在其對(duì)應(yīng)的中性伴隨態(tài)ZCS(3985)0。因此，實(shí)驗(yàn)上尋找中性ZCS(3985)0對(duì)于確認(rèn)和理解四夸克態(tài)ZCS(3985)的性質(zhì)具有重要意義。

　　團(tuán)隊(duì)通過分析北京譜儀III實(shí)驗(yàn)在質(zhì)心系能量4.628 GeV至4.699 GeV范圍內(nèi)采集的數(shù)據(jù)樣本,利用部分重建的方法對(duì)e+e_→Ks0(Ds+D*_+Ds*+D_)反應(yīng)過程進(jìn)行了分析，觀測(cè)到了中性ZCS(3985)0存在的證據(jù)(顯著性為4.6)，其內(nèi)部的夸克成分為ccsd。由于中性的ZCS(3985)0的質(zhì)量與帶電的ZCS(3985)+接近，且中性道與帶電道的截面觀測(cè)值符合SU(3)對(duì)稱性的預(yù)期。因此，ZCS(3985)0被認(rèn)為是ZCS(3985)+的同位旋伙伴，進(jìn)而從實(shí)驗(yàn)上確認(rèn)了四夸克態(tài)ZCS(3985)的同位旋為1/2。

　　這是國(guó)際上首次報(bào)道含奇異夸克的中性隱粲四夸克態(tài)的存在證據(jù)。在2022年第41屆國(guó)際高能物理大會(huì)的總結(jié)報(bào)告中，該成果被列為強(qiáng)子譜學(xué)的亮點(diǎn)成果之一。

　　相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.129.112003