中國科學院近代物理研究所研究團隊聯合上海交通大學物理與天文學院研究團隊、華南師范大學量子物質研究院研究團隊等,在部分子碎裂函數研究方面取得進展。該研究首次以當前最高理論精度破解了夸克碎裂為強子的關鍵規律,為探討物質微觀結構提供了新視角。
半個多世紀前,物理學家比約肯、費曼等提出“部分子碎裂函數”概念,用以描述帶色夸克和膠子碎裂為色中性強子的躍遷幾率密度,對于預言高能強子的產生以及理解量子色動力學的色禁閉、強子化機制至關重要。目前,由于部分子碎裂函數的非微擾和含時演化特性,研究人員無法通過微擾計算或格點模擬來直接確定,而基于實驗數據的全局分析是精確確定部分子碎裂函數的唯一有效手段。
該研究基于正負電子湮滅和半單舉深度非彈性散射實驗數據特別是北京譜儀的數據,實現了對π±、K±等帶電輕強子碎裂函數的完整次次領頭階全局分析的突破,將理論計算精度提升到當前最新高度。研究通過檢驗低能區正負電子湮滅和半單舉非彈性散射數據一致性,證實強子產生過程的共線因子化方案具有高度可靠性。同時,研究分析了最新的強子產生數據對部分子分布函數(PDFs)的影響,發現其傾向于支持質子中奇異夸克與反夸克之間的不對稱性低于當前PDF的預測值,為理解核子結構提供了新信息。
上述研究是關于微擾QCD高精度計算在全局數據分析方面的進展。同時,該工作發展的分析方法和獲得的高精度碎裂函數有望為未來電子-離子對撞機上的核子結構高精度研究提供支撐。
7月24日,相關研究成果發表在《物理評論快報》(Physical Review Letters)上。研究工作得到國家自然科學基金和中國科學相關項目等的支持。
論文鏈接
(a)部分子碎裂至強子過程示意圖,(b)電子-質子半單舉深度非彈性散射過程示意圖,(c)正負電子湮滅過程示意圖。
本文鏈接:部分子碎裂函數研究獲進展http://www.sq15.cn/show-12-1551-0.html
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