基于欧洲大型强子对撞机实验 中国团队领衔发现单电荷双粲重子

本项研究成果的艺术想象示意图(图片来自CERN) 。国科大 供图

　　研究团队介绍，单电荷双粲重子含有两个粲夸克和一个下夸克(夸克组分ccd)，是2017年发现的双电荷双粲重子(夸克组分ccu)的姊妹粒子，其关系类似于中子(夸克组分udd)和质子(夸克组分uud)。不过，与中子比质子更重不同，双粲重子系统中电磁相互作用比强相互作用更“强”，因此，尽管把其中的上夸克(u)换成较重的下夸克(d)，单电荷双粲重子还是比双电荷双粲重子要轻。

　　何吉波指出，单电荷双粲重子是利用LHCb升级后的探测器发现的首个新粒子，由他带领当时为国科大本科生的韩书钰、张丹熠和中国科学技术大学本科生张淋诺主导完成，再次表明中国高校本科生通过努力，也能做出开拓性的、国际一流的工作。此次研究的合作机构，还包括英国爱丁堡大学、欧洲核子研究中心、意大利国家核物理研究院等。

　　在本项研究过程中，韩书钰开发出基于机器学习的粲重子触发算法，对新探测器中“克隆”粒子的去除、单电荷双粲重子质量精确测量等有重要贡献。因此，她代表LHCb实验组于3月16日在高能物理顶级会议上首次报告了单电荷双粲重子的发现。

　　张丹熠完成了LHCb运行二期数据中单电荷双粲重子搜寻的更新工作，包括事例选择的重新优化、增加新的衰变道、开发出数据合并算法等，为利用2024年新的物理数据发现双粲重子奠定了基础。她于2021年入选CERN暑期学生项目，并获得“LHCb最佳暑期学生”提名奖。

　　张淋诺在2024年夏作为CERN暑期学生期间，对利用2024年数据研究双粲重子有重要贡献，为改进探测器校准提供了重要输入等。她因此获得2024年度“LHCb最佳暑期学生”奖，也是首位获得该奖项的中国人。