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科研进展

威尼斯网址王伟课题组提出研究重味衰变中光子极化的新方法

近日,王伟课题组在国际物理学权威期刊 Physical Review Letters 上以 “Novel Method to Reliably Determine the Photon Helicity in B → K1γ” 为题发表了研究重味B介子衰变中光子极化的新方法。该研究通过在Cabibbo允许的半轻D→K1(→Kππ) e ν衰变中提出一种 “上下不对称性比值”来定量地描述B → K1过程中的强子效应,从而准确地抽取出光子极化信息。BESIII、Belle-II和LHCb等重味物理实验都非常有希望测量到该光子极化。

在夸克层次上,B → K1γ由味道改变中性流过程b → sγ诱导。由于味道改变中性流过程在粒子物理标准模型树图层次上是禁戒的,从而相应的衰变分支比非常小。更为重要的是,标准模型预言b → sγ过程的末态光子以左手为主,因此测量该衰变模式中的光子右手极化可用于检验标准模型以及探索新物理效应。人们已经注意到B → K1γ中的光子极化与由该过程定义的“上下不对称性”有关。但是由于“上下不对称性”依赖于K1介子强衰变过程,已有方法仅能借助于模型依赖或唯象方法分析强衰变衰变,具有非常大的模型相关性和误差。王伟课题组通过分析半轻过程半轻D衰变中,指出可以借助于中微子的螺旋度提取出K1强衰变的信息,从而最终确定B → K1γ过程的光子极化,为研究超出标准模型的新物理提供了一个理想物理量。

除了指明在重味实验上实现该测量的可行性途径外,王伟课题组还给出了在考虑其它K介子共振态时抽取光子极化的角分布,为未来的高精度实验测量和光子极化研究提供了理论基础。

论文合作者为兰州大学于福升教授与王伟培养的博士赵振兴(赵振兴于2019年毕业并入选内蒙古大学骏马计划)。

课题组感谢国家自然科学基金重点项目、上海市粒子物理与宇宙学重点实验室、教育部粒子物理与星系宇宙学重点实验室等资助。

论文链接:https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.125.051802

 

 

 

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