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物理科学与技术学院赵振兴课题组在粲重子弱衰变形状因子计算方面取得新进展

2023-12-19 文字:  点击:[]

 

古天乐代言太阳娱乐集团赵振兴课题组借助QCD求和规则方法计算了过程的形状因子,并与格点QCD的结果进行了直接的对比。相关研究成果以“Semileptonic form factors of  in QCD sum rules”为题,于20231213日发表在物理学TOP期刊Physical Review D上(图1)。

 

1:论文在Physical Review D上在线发表

 

2021年,Belle合作组测量了粲重子半轻衰变过程的衰变分支比:

 

这是迄今为止对该衰变过程最高精度的测量。而在同年,被公认为从第一性原理出发的格点QCD计算得到

 

由此可见,格点计算与实验测量之间存在显著偏离。有人提出可以通过考虑之间的混合来解释该偏离。然而最近的格点QCD和QCD求和规则计算表明,该混合角非常小,大约只有1°--如此小的混合角显然不能解释上述偏离。

赵振兴课题组借助QCD求和规则方法,系统研究了过程的形状因子。在QCD层次,一直考虑到量纲为6的四夸克算符的贡献,得到了Wilson系数的领头阶。QCD求和规则是一种基于QCD的非微扰方法,它通过夸克凝聚和胶子凝聚等少数几个普适参数、将强子唯象与QCD真空结构联系起来,在强子性质的研究方面取得了巨大的成功。

该研究得到了非常有趣的结果:计算得到的形状因子与格点QCD的结果非常接近,除了明显比格点的结果更小(图2)。这使得当把这些形状因子应用于半轻衰变分支比的计算时,得到比格点QCD预言更小、更加接近Belle实验的结果:

 

在误差范围内,仍然与上述二者保持一致。事实上,衰变分支比本身不足以在理论和实验之间进行精确的对比,形状因子包含了更多的信息,因此该研究建议实验家直接测量过程的形状因子。该研究也将有助于解决上述格点计算与实验测量之间的偏离

 

2:计算得到的形状因子与格点QCD进行比较

 

该论文由赵振兴课题组独立完成,赵振兴作为论文第一作者和通讯作者,课题组博士生孙小宇为第二作者和共同通讯作者,内蒙古大学为唯一署名单位。该成果得到内蒙古大学“骏马计划”引进人才科研启动金、自治区本级引进高层次人才科研支持、以及国家自然科学基金(项目号:12065020)的支持。

论文链接:https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevD.108.116008

 

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