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一对重夸克，一类新物质

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郭玉萍, 刘智青, 朱凯. 2025: 一对重夸克，一类新物质, 物理, 54(3): 165-173. doi: 10.7693/wl20250305
引用本文: 郭玉萍, 刘智青, 朱凯. 2025: 一对重夸克，一类新物质, 物理, 54(3): 165-173. doi: 10.7693/wl20250305
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GUO Yu-Ping, LIU Zhi-Qing, ZHU Kai. 2025: A pair of heavy quarks，a new type of matter, Physics, 54(3): 165-173. doi: 10.7693/wl20250305
Citation: GUO Yu-Ping, LIU Zhi-Qing, ZHU Kai. 2025: A pair of heavy quarks，a new type of matter, Physics, 54(3): 165-173. doi: 10.7693/wl20250305
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一对重夸克，一类新物质

  • 1 复旦大学现代物理研究所 上海 200433;

  • 2 山东大学前沿交叉科学青岛研究院 青岛 266237;

  • 3 中国科学院高能物理研究所 北京 100049

    • 通讯作者: 郭玉萍,email:guoyp@fudan.edu.cn;  刘智青,email:z.liu@sdu.edu.cn;  朱凯,email:zhuk@ihep.ac.cn
  • 基金项目:

    国家重点研发计划(批准号：2020YFA0406300)、国家重点基础研究发展计划(批准号：2011CB00000)、国家自然科学基金(批准号：50875132；60573172；12375083)和国家高技术研究发展计划(批准号：2011AA06Z228)、山东省自然科学基金(批准号：ZR2022JQ02)资助项目

A pair of heavy quarks，a new type of matter

  • 1 Institute of Modern Physics, Fudan University, Shanghai 200433, China;

  • 2 Institute of Frontier and Interdisciplinary Science, Shandong University, Qingdao 266237, China;

  • 3 Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China

    • Corresponding authors: GUO Yu-Ping ;  LIU Zhi-Qing ;  ZHU Kai

  • 摘要: J/ψ粒子的发现不仅在理论上推动了标准模型的广泛接受，还为后续粲偶素及类粲偶素的研究打开了大门。北京谱仪Ⅲ实验在粲偶素与类粲偶素方面进行的研究包括但不局限于：寻找新的粒子，确定粒子的内部结构、质量与宽度、跃迁与衰变，寻找新的产生和衰变过程等，取得了一批重要的物理成果。文章将着重介绍北京谱仪Ⅲ实验关于粲偶素与类粲偶素的代表性工作，包括精确测量ηc(1S)粒子共振参数、发现D波自旋三重态ψ(13D2)、发现正负电子湮灭直接产生χc1(1P)、发现带电四夸克粒子、矢量类粲偶素粒子与中性X (3872)粒子的系列前沿研究等。这些实验结果丰富了人们对基本粒子世界的认识，有助于更深入地理解强相互作用与宇宙中的物质构成。
    Abstract: The discovery of the J/ψ particle not only promoted the widespread acceptance of the Standard Model in theory, but also opened the door for subsequent research on charmonium and charmonium-like states. The Beijing Spectrometer Ⅲ experiments on charmonium and charmonium-like particles include but are not limited to searching for new particles, determining the internal structure of particles, measuring their mass and width, studying their transitions and decays, and exploring new production and decay processes. A number of important physics results have been achieved. This article focuses on representative work at the Beijing Spectrometer Ⅲ on charmonium and charmonium-like particles, including the precise measurement of resonance parameters for the ηc(1S) particle, the discovery of the D-wave spin triplet ψ(13D2), the direct production of the χc1(1P) from electron-positron annihilation, the discovery of charged tetraquark particles, and a series of cutting-edge studies on vector charmonium-like particles and the neutral X(3872) particle. These experimental results enrich our understanding of the world of fundamental particles, helping us to delve deeper into the understanding of strong interaction and the composition of matter in the universe.
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  • Aubert J J et al. Phys. Rev. Lett.，1974，33：1404
    Augustin J E et al. Phys. Rev. Lett.，1974，33：1406
    https://mediatheque.lindau-nobel.org/laureates/ting/research-profile
    Abrams G S et al. Phys. Rev. Lett.，1974，33：1453
    De Rujula A，Glashow S L. Phys. Rev. Lett.，1975，34：46
    Callan C G，Kingsley R L，Treiman S B et al. Phys. Rev. Lett.， 1975，34：52
    Appelquist T，De Rujula A, Politzer H D et al. Phys. Rev. Lett.， 1975，34：365
    Eichten E，Gottfried K，Kinoshita T et al. Phys. Rev. Lett.，1975， 34：369
    Navas S et al. Phys. Rev. D，2024，110：030001
    Himel T et al. Phys. Rev. Lett.，1980，45：1146
    Beringer J et al. Phys. Rev. D，2012，86：010001
    Mitchell R E et al. Phys. Rev. Lett.，2009，102：011801；Phys. Rev. Lett.，2011，106：159903
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    Bhardwaj V et al. Phys. Rev. Lett.，2013，111：032001
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    Ablikim M et al. Phys. Rev. Lett.，2022，129：122001
    Choi S K et al. Phys. Rev. Lett.，2003，91：262001
    Aubert B et al. Phys. Rev. Lett.，2005，95：142001
    Eichten E et al. Phys. Rev. D，1978，17：3090；1980，21：203； Godfrey S，Isgur N. Phys. Rev. D，1985，32：189
    Gell-Mann M. Phys. Lett.，1964，8：214；Zweig G. CERN Report 8182/TH.401.1964，p1
    Ablikim M et al. Phys. Rev. Lett.，2013，110：252001
    Choi S K et al. Phys. Rev. Lett.，2008，100：142001
    Aubert B et al. Phys. Rev. D，2009，79：112001
    Aaij R et al. Phys. Rev. Lett.，2014，112：222002
    Liu Z Q et al. Phys. Rev. Lett.，2013，110：252002
    Xiao T et al. Phys. Lett. B，2013，727：366
    Abazov V M et al. Phys. Rev. D，2019，100：012005
    Swanson E. Physics，2013，6：69
    Powell D. Nature，2013，498：280
    Ablikim M et al. Phys. Rev. Lett.，2013，111：242001；2014，112： 132001
    Ablikim M et al. Phys. Rev. Lett.，2021，126：102001
    Liu L et al. J. High Energy Phys.，2012，07：126
    Ablikim M et al. Phys. Rev. Lett.，2017，118：092001
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    Guo F K et al. Rev. Mod. Phys.，2018，90：015004
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    Takizawa M，Takeuchi S. PTEP 2013：093D01
    Maiani L et al. Phys. Rev. D，2005，71：014028
    Ablikim M et al. Phys. Rev. Lett.，2014，112：092001
    Ablikim M et al. Phys. Rev. Lett.，2019，122：232002
    Olsen S L. Rev. Mod. Phys.，2018，90：015003
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出版历程
  • 收稿日期:  2025-01-15

一对重夸克，一类新物质

    通讯作者: 郭玉萍,email:guoyp@fudan.edu.cn; 
    通讯作者: 刘智青,email:z.liu@sdu.edu.cn; 
    通讯作者: 朱凯,email:zhuk@ihep.ac.cn
  • 1 复旦大学现代物理研究所 上海 200433;
  • 2 山东大学前沿交叉科学青岛研究院 青岛 266237;
  • 3 中国科学院高能物理研究所 北京 100049
  • 收稿日期:  2025-01-15
基金项目: 

摘要: J/ψ粒子的发现不仅在理论上推动了标准模型的广泛接受，还为后续粲偶素及类粲偶素的研究打开了大门。北京谱仪Ⅲ实验在粲偶素与类粲偶素方面进行的研究包括但不局限于：寻找新的粒子，确定粒子的内部结构、质量与宽度、跃迁与衰变，寻找新的产生和衰变过程等，取得了一批重要的物理成果。文章将着重介绍北京谱仪Ⅲ实验关于粲偶素与类粲偶素的代表性工作，包括精确测量ηc(1S)粒子共振参数、发现D波自旋三重态ψ(13D2)、发现正负电子湮灭直接产生χc1(1P)、发现带电四夸克粒子、矢量类粲偶素粒子与中性X (3872)粒子的系列前沿研究等。这些实验结果丰富了人们对基本粒子世界的认识，有助于更深入地理解强相互作用与宇宙中的物质构成。

English Abstract

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