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徐新平教授课题组在粲介子半轻衰变和强子衰变研究中取得重要进展

最近,徐新平教授课题组在粲介子半轻衰变和强子衰变两项研究中取得重要进展,成果以BESIII国际合作组的形式,分别于202069日和19日发表在Physical Review Letters 124, 231801(2020)124, 241803(2020)上。

半轻衰变研究利用BESIII实验上获取的世界上最大的近阈粲介子数据样本,在国际上首次观测到D介子衰变到η介子、缪轻子和缪子中微子,并首次测量其分支比。这是该衰变被标准模型预测30年后,在实验上首次得以确认。近年来,BABAR, Belle, LHCb等国际高能实验在B介子半轻衰变中观测到了轻子普适性破坏的迹象,对此现象根源的确认迫切需要系统地研究重介子(BD)的各类含轻子的衰变。本研究测量了缪子和电子半轻衰变的分支比比值,为探讨缪轻子和电子的轻子普适性提供了重要实验信息。此外,本工作测得的夸克混合矩阵元|Vcd|和强子形状因子检验夸克混合矩阵的幺正性和刻度格点量子色动力学有重要作用。

强子衰变研究利用同一数据,充分发挥了BESIII近阈数据产生背景低等优势,在国际上首次直接测量了D介子到十四个遍举η多体强子衰变的绝对分支比,填补了D介子被发现40多年以来的实验研究空白。这些多体强子衰变是B介子半轻衰变研究中的关键本底,本研究结果对确认B介子半轻衰变中的轻子普适性迹象有至关重要的作用。针对事例产额最大的六个衰变过程,该研究还测量了正反D介子到电荷共轭衰变过程的分支比不对称性,在现有统计量下没有发现CP破坏效应。研究结果为理解粲介子CP破坏机制提供了重要的实验信息,并有助于深入探讨正反物质不对称性谜团。 

上述两项研究分别是本课题组刘帅和闫旭的硕士毕业论文内容。论文在审稿时,得到Physical Review Letters所有审稿人的正面评价,并被快速接受发表。

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