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打破校史!淮阴工学院发表首篇PRL,在这一领域有重大突破

2023/9/7 14:49:11  阅读:34 发布者:

淮阴工学院首篇PRL来了

TOP大学来了”小编按,831日,淮阴工学院王超老师联合华中科技大学物理学院秦溱副教授、中国海洋大学沈月龙教授、南开大学王玉明教授在全球顶级物理学科研期刊《Physical Review Letters(物理评论快报)》发表了题为“Deciphering the long-distance penguin contribution to Bd,s→γγ decays”的研究论文。

科研团队基于强相互作用的第一性原理率先在国际上取得了遍举B介子双光子辐射衰变过程中长程企鹅机制的理论预言,发现该高阶幂次修正贡献可以在现象学上显著增强混合CP破坏效应的幅度,一举突破了自Stefan W. BoschGerhard Buchalla研究工作[JHEP 08 (2002) 054]以来相关理论进展长期停滞不前的僵局。

TOP注意到,本文为淮阴工学院建校以来首篇发表在PRL(物理评论快报)的研究成果,将进一步推动该校在物理学及其相关领域的研究与发展。

淮阴工学院在重夸克物理

CP破缺领域取得突破性进展

精确重夸克物理研究是在高亮度对撞机实验中寻找超越粒子物理标准模型的新物理迹象的必由之路,从而被由百余名国际资深高能物理学家组成的The European Strategy Group”列为未来整个欧洲高能物理领域重点发展的研究方向。

关于对称性及其破缺机制的苦苦追寻更是贯穿百年物理学研究长盛不衰的主旋律。正如杨振宁先生指出:对称性支配相互作用。该基本原理的光辉范例包括非阿贝尔规范理论以及爱因斯坦的广义相对论。特别地,电荷-宇称(CP)破缺更是揭示宇宙中正反物质不对称性终极奥秘所不可或缺的理论要素。诚然,高能物理研究的先驱们在追寻对称性及其破缺机制的伟大征程中也取得了累累硕果,深刻影响了物理学演变以及人类文明发展的历史进程。

李政道先生与杨振宁先生由于发现弱相互作用中镜像对称性的破缺(宇称不守恒),获得了1957年度的诺贝尔物理学奖。芝加哥大学James W. Cronin 与普林斯顿大学Val Fitch 由于发现中性K介子系统中的CP破坏现象,从而荣获了1980年度的诺贝尔物理学奖。两位日本物理学家Makoto KobayashiToshihide Maskawa由于发现粒子物理标准模型中的CP破坏起源,并被两家B介子工厂实验(BaBarBelle)的大量测量结果所广泛证实,从而荣获了2008年度的诺贝尔物理学奖。

图一:长程企鹅机制的费曼图

淮阴工学院数理学院王超老师联合华中科技大学物理学院秦溱副教授、中国海洋大学沈月龙教授、南开大学王玉明教授,基于强相互作用的第一性原理率先在国际上取得了遍举B介子双光子辐射衰变过程中长程企鹅机制(如图一所示)的理论预言,发现该高阶幂次修正贡献可以在现象学上显著增强混合CP破坏效应的幅度,一举突破了自Stefan W. BoschGerhard Buchalla研究工作[JHEP 08 (2002) 054]以来相关理论进展长期停滞不前的僵局。

图二:Bd→γγ衰变过程的分支比

特别地,研究团队还创新性地发现量子色动力学因子化定理要求引入一类全新的在重夸克有效理论框架下定义的B介子分布振幅来系统描述稀有重味强子衰变过程中的非微扰强相互作用动力学。相对于传统的B介子光锥分布振幅而言,需要构建由处在不同光锥方向上的夸克-胶子场构成的复合算符的non-forward 矩阵元来定义新引入的广义分布振幅,从而使得其对应的重整化群方程呈现出与传统的Lange-Neubert 演化方程迥异的解析结构,打破了传统光锥分布振幅中出现的轻夸克(或者胶子)动量必须大于零的理论限制。此外,研究团队的工作进一步表明,新发现的长程夸克圈效应对于B介子双光子辐射衰变的分支比影响甚微(如右图所示),从而使得这类遍举跃迁过程成为精确检验粒子物理标准模型的夸克味道混合机制以及寻找扑朔迷离的新物理信号的理想场所。

PRL期刊

PRL为美国物理学会主办的高水平的学术期刊,是世界上最权威、最具影响力的物理学期刊,致力于发布领先的物理研究成果,并对全球科学社群起着重要的引领作用,其ESI总引用排名长期位于物理学学科第一名。

据统计,在所有获得诺贝尔物理学奖的成果中,相关论文有28.5%首先发表于PRL,这一比例远超其他学术期刊(信息源:These four journals publish the most Nobel Prize-winning papers in physics | News | Nature Index)。

     

作者简介

王超,淮阴工学院数理学院讲师,硕士生导师,江苏省双创博士。2010年本科毕业于山东大学化学与化工学院,2018年获中科院高能物理研究所博士学位,2018-2020年在南开大学物理学院从事博士后研究工作。2020年入职淮阴工学院。

主要从事重味物理方面的研究,包括QCD因子化方法的辐射修正和幂次修正等。主持国家自然科学基金项目1项,江苏省教育厅面上项目1项。发表高水平学术论文15篇。

秦溱,华中科技大学物理学院副教授、博导。2011年于南京大学物理学院获物理学专业学士学位,2016年于中科院高能所获理论物理专业博士学位。其后在德国锡根大学从事博士后研究工作,2019年入职华中科技大学物理学院。

目前,具体课题主要包括:1、电弱衰变过程:这类过程涉及以上所有基本粒子与基本相互作用,且在实验上有十分丰富的观测量,对标准模型有非常强的检验,很可能是新物理信号首先被找到的场所。2、未来对撞机预研:对撞机实验是粒子物理实验的主体,下一代对撞机的建设关系到粒子物理的整体发展方向,我们从理论家的角度,预估计划中对撞机的物理价值及相应精度要求,从而帮助实验家们有更好的实验设计。

沈月龙,中国海洋大学物理与光电学院教授。2002年本科毕业于山东师范大学物理学院,2007年获中科院高能物理研究所博士学位,2011-2012年在台湾中央研究院从事博士后研究工作。

长期从事重味物理和量子色动力学方面的研究,包括有效理论,因子化方法,(光锥)QCD求和规则等。主持国家自然科学基金项目3项,山东省自然科学基金项目2项,发表SCI论文近50篇,被引用1700多次。Physical Review D,  European Physics Journal C 等杂志审稿人。

王玉明,南开大学教授。2009年在中科院高能所获得物理学博士学位,其后在锡根大学、慕尼黑工业大学和维也纳大学从事博士后研究工作,2016年全职加入南开大学。

王玉明教授主要从事高能物理理论研究,研究课题十分广泛,包括重夸克物理和CP破坏、QCD因子化、辐射修正和重求和技术、QCD求和规则、光锥分布振幅、重夸克有效理论、软共线有效理论、Higgs物理和新物理等。

在国际一流学术刊物上发表论文近60篇,3篇论文被引用超过300次(单篇最高被引450余次),另5篇论文单篇被引超过100次,平均引用率超过65次。曾连续入选美国斯坦福大学研究小组于2021年与2022年发布的“Updated science-wide author databases of standardized citation indicators”数据库中全球前2%顶尖科学家名单。

转自:TOP大学来了”微信公众号

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