近日，《物理評論快報》發(fā)表了由蘭州大學核科學與技術(shù)學院、稀有同位素前沿科學中心粒子物理核物理團隊與美國印第安納大學、中國科學院高能物理研究所、山東大學、中國科學院大學合作完成的北京譜儀III實驗含奇異夸克的中性隱粲四夸克態(tài)物理結(jié)果。這是對中性含奇異夸克隱粲四夸克態(tài)的首次實驗報道，是奇特強子態(tài)實驗研究的又一進展。

　　根據(jù)粒子物理標準模型，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”強子。從實驗上尋找并研究奇特強子態(tài)，對于驗證和發(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問題之一。2021年北京譜儀III實驗發(fā)現(xiàn)了帶有單位電荷的四夸克態(tài)ZCS(3985)+，理論上應(yīng)存在其對應(yīng)的中性伴隨態(tài)ZCS(3985)0。因此，實驗上尋找中性ZCS(3985)0對于確認和理解四夸克態(tài)ZCS(3985)的性質(zhì)具有重要意義。

　　團隊通過分析北京譜儀III實驗在質(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e+e_→Ks0(Ds+D*_+Ds*+D_)反應(yīng)過程進行了分析，觀測到了中性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值符合SU(3)對稱性的預(yù)期。因此，ZCS(3985)0被認為是ZCS(3985)+的同位旋伙伴，進而從實驗上確認了四夸克態(tài)ZCS(3985)的同位旋為1/2。

　　這是國際上首次報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屆國際高能物理大會的總結(jié)報告中，該成果被列為強子譜學的亮點成果之一。

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