《物理评论快报》发表北京谱仪III实验的a0和f0混合研究成果

2018年7月11日，物理学领域权威期刊《物理评论快报》（Physical Review Letters）以“编辑推荐”的形式发表了北京谱仪(BESIII)实验的研究成果"Observation of a₀⁰(980) – f₀(980) Mixing"，论文期刊号为Phys. Rev. Lett. 121, 022001 (2018)。
　a₀⁰(980))和f₀(980) (简称a₀和f₀) 是基态标量介子，在30年前就被不同的高能物理实验发现并证实，但对其内部结构一直存在争议，长期以来是强子物理领域的重点研究课题之一。除了被认为是由夸克反夸克构成的普通介子态，a₀和f₀还被认为是四夸克态，介子分子态，或夸克胶子构成的混杂态的候选者。a₀和f₀内部结构需要从多方面进行认定，而理论上认为a₀f₀混合对a₀和f₀的内部结构非常敏感，对研究其性质有重要意义。本次发表的研究成果利用BESIII实验高统计量的数据，首次在粲偶素的同位旋破坏的衰变过程中观测到显著性超过了5倍标准偏差的a₀ f₀混合信号，并对a₀和f₀与K介子对的耦合常数作出约束，为研究a₀和f₀内部结构和理解他们的性质提供重要的实验依据。该研究结构是科大博士毕业生闫文成的博士论文，由高能所房双世研究员与科大彭海平教授共同指导。
　　在粲偶素同位旋破坏的衰变过程中测量a₀-f₀混合强度首次由我国的高能所的理论学者吴佳俊（2017年入选中国科学院大学青年千人）、赵强、邹冰松研究员首次提出（Phys. Rev. D 75，114012（2007）， D 78，074017 （2008））。其后由科大博士毕业生王亚迪（目前在德国亥姆霍兹研究所，博士论文，由高能所沈肖雁研究员和科大张子平教授指导）、高能所刘北江副研究员等在BESIII实验的早期数据中作研究，并且观测到信号存在的迹象（Phys. Rev. D 83, 032003 (2010)）。本次的研究结果运用BESIII实验获取的13亿的J/y和4.5亿的y（3686）数据。除闫文成博士外、刘北江副研究员、王亚迪博士、中国科学院大学的吴佳俊教授（即将入职报道）、科大的张亚腾博士以及科大的BESIII课题组的教师员工都做了重要贡献。闫文成博士现在北京航天航空大学作博士后研究，并由其在博士后期间完成论文的投稿以及回复评审人问题。


　　论文链接：https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.121.022001