北京譜儀Ⅲ首次觀測到 單卡比玻壓低過程

科技日報訊 （記者頡滿斌）近日，蘭州大學稀有同位素前沿科學中心、蘭州大學核科學與技術學院李培榮青年研究員與中山大學、中國科學技術大學、中國科學院大學以及高能物理研究所合作，在北京譜儀Ⅲ實驗上，利用4.612至4.699Gev能區之間的實驗數據首次觀測到單卡比玻壓低過程公式到nπ+。相關成果在《物理評論快報》上發表。

作為標準模型的基本組成之一，粲夸克領域的科學研究一直是探索無窮小世界的重要手段之一。作為最低質量的含粲夸克重子（粲重子）公式，早在40年前就已經被發現。然而，由於長期缺少實驗進展，它的物理性質並沒有被很好地理解。

不同於粲介子，W玻色子交換機制在公式的衰變中扮演非常重要的角色，這類非因子化過程非常依賴實驗信息作為輸入。此外，眾多唯象理論對於公式的卡比玻壓低過程預言差別很大，其中最引人關注的就是兩體過程公式到nπ+和公式到pπ0的衰變率研究，不同的模型對於這兩個過程分支比的比值預言在2—10之間，理論的不確定性很大。然而目前實驗上對於公式到pπ0過程的測量只給出了分支比的上限，公式到nπ+則由於中子在實驗上的探測困難而一直沒有任何實驗觀測結果。

北京正負電子對撞機能區中粲重子公式和它的反粒子總是成對產生。因此，雙標記的方法被應用在這個物理工作中。由於準確知道正負電子對的初始能動量，基於能動量守恆則末態的中子信號可利用丟失信息來描述。團隊充分利用正負電子對撞的優勢，在百億個對撞實驗樣本中，挑選出了稀少的中子信號。這是實驗上首次觀測到含有中子末態的粲重子卡比玻壓低的衰變，這一結果對於理解公式的物理性質非常關鍵。