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兰州大学 - 《兰州大学报》

我校科研人员合作完成正反超子物质不对称性参数测量工作

2022-06-10     浏览(87)     (0)

本报讯 近日,北京谱仪(BESIII)实验完成了正反超子物质不对称性参数的测量工作。相关成果“Probing CP symmetry and weak phases withentan-gled double-strange baryons”于6月1日在《Nature》杂志在线发表。

兰州大学物理科学与技术学院王雄飞青年研究员做出了重要贡献。

超子是一类重子,是早期在宇宙线实验中发现的不稳定粒子。超子与质子或中子不同,其内部至少含有一个奇异夸克(s)。科西(Xi)超子是由两个奇异夸克和一个轻夸克组成,也称为双奇异超子,他们主要通过奇异夸克的弱衰变消失掉。精确测量超子和反超子衰变的不对称性,即测量超子衰变中的CP破坏是检验标准模型的重要手段。在实验上,国外科研人员相继在K介子、B介子和D介子系统中发现CP破坏现象,但这些结果仍然不足以解释宇宙中的所有正反物质不对称性。尤其在重子衰变中从未发现过CP破坏。因此,寻找重子中的CP破坏对于理解宇宙原初反物质消失之谜有重要科学意义。

目前BESIII实验已经收集了约100亿J/psi粒子,得益于BESIII完美的探测器设计,此项工作仅用13%的数据量干净地重建出约7万个正反双奇异超子对,本底污染小于0.1%水平。同时从J/psi衰变出来的正反科西超子处于量子相干状态,研究人员利用这一独特的量子干涉效应,以及科西超子的级联衰变和自旋极化信息,以前所未有的精度测量了正反科西超子的不对称衰变参数,并首次测量了超子衰变中弱相互作用和强相互作用相因子,同时给出了三种CP不对称性最精确的测量结果。量子化、对称性和相因子是现代物理学的基石,此项工作首次实现了对(下转4版)