科研進(jìn)展
近代物理所在碎裂函數(shù)實(shí)驗(yàn)研究方面取得重要進(jìn)展
近日，近代物理所夸克物質(zhì)中心趙宇翔研究員團(tuán)隊在碎裂函數(shù)和強(qiáng)子化研究方面取得了重要進(jìn)展。研究成果于6月6日在線發(fā)表于《物理評論快報》Phys. Rev. Lett. 130, 231901 (2023)。此項(xiàng)工作是由趙宇翔研究員團(tuán)隊、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理學(xué)院黃光順教授、鄢文標(biāo)教授、周小蓉教授團(tuán)隊和鄭州大學(xué)物理學(xué)院（微電子學(xué)院）張亞騰副研究員團(tuán)隊等人合作完成（單位按英文字母排序）。
標(biāo)準(zhǔn)模型的量子色動力學(xué)（QCD）是描述部分子（夸克和膠子）間強(qiáng)相互作用的理論，它的最大挑戰(zhàn)來自于低能區(qū)的非微擾性質(zhì)。由于色禁閉效應(yīng)，實(shí)驗(yàn)上沒有觀測到帶色荷的部分子，只探測到色中性的強(qiáng)子。碎裂函數(shù)描述了部分子的強(qiáng)子化過程，對其研究是理解強(qiáng)子產(chǎn)生機(jī)制的重要手段。正負(fù)電子對撞中單舉強(qiáng)子的產(chǎn)生被認(rèn)為是研究碎裂函數(shù)最有效的過程之一。目前，在質(zhì)心能量低于10 GeV的區(qū)域，能用于碎裂函數(shù)研究的高精度正負(fù)電子對撞實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)極為有限。
在本項(xiàng)工作中，利用北京譜儀BESIII數(shù)據(jù)，團(tuán)隊精確測量了中性pion和Kaon介子單舉產(chǎn)生微分截面，最高精度達(dá)4%, 僅為現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)誤差的五分之一。基于現(xiàn)有一系列碎裂函數(shù)的理論計算均不能很好地描述實(shí)驗(yàn)結(jié)果。因此，該能區(qū)的實(shí)驗(yàn)測量為碎裂函數(shù)及強(qiáng)子化過程的研究提供了精確的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
該工作由中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)王維平博士后、鄭州大學(xué)張亞騰副研究員以及近代物理所趙宇翔研究員共同合作完成。該研究工作得到了科技部、國家自然科學(xué)基金委、中國科學(xué)院和中國博士后科學(xué)基金會等部門的支持。
文章鏈接：https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.130.231901
圖：中性pion和Kaon介子單舉產(chǎn)生微分截面測量結(jié)果
（夸克物質(zhì)中心 供稿）
