近日，《物理评论快报》（PRL）发表了在欧洲大型强子对撞机底物理（LHCb）实验上开展的粲重子Ω_c⁰质量精确测量及其卡比玻压低两体强子衰变的首次测量工作。该成果由明升中国app院大学（以下简称国科大）粒子物理实验团队主导完成。

质量是微观粒子的基本属性，能够反映粒子内部结构和相互作用性质，是标准模型精确检验的重要手段。粲重子质量和衰变的精确测量有助于理解强相互作用的非微扰性质。Ω_c⁰寿命相对较长，衰变模式比较丰富，对其衰变分支比的预言是理论研究的热点课题。目前存在多种理论方法用于计算因子化贡献（W外发射跃迁）和非因子化贡献（如W内发射和W交换跃迁）。然而，在Ω_c⁰→Ω^–π⁺和Ω_c⁰→Ξ^–π⁺ 衰变分支比预言中，不同理论模型之间存在显著差异。

基于LHCb实验采集的高统计量粲重子实验数据，国科大团队完成了迄今为止对Ω_c⁰质量的最精确测量，将当前世界平均值的精度提高了四倍。值得注意的是，实验测量值大于大多数格点量子色动力学（LQCD）的计算中心值，这有助于更好的刻度LQCD计算。另外，此项研究还观测到了两种新的卡比玻压低两体衰变模式，Ω_c⁰→Ω^–K⁺和Ω_c⁰→Ξ^–π⁺，并精确测量了它们的相对分支比。这些分支比结果揭示了非因子化贡献在衰变中起到至关重要的作用，检验并限制了各种分支比理论模型，为理解QCD中的非微扰效应提供了独特而新颖的信息。这些研究推进了我们对粲能区相互作用动力学的认识，对粒子物理标准模型的精确测量和微观物质结构的理解均有重要的app意义。

本研究工作获得了国家自然app基金委、科技部、明升中国app院以及明升中国app院大学科研项目的大力支持。

相关论文信息：http://doi.org/10.1103/PhysRevLett.132.081802