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我國科學家在玻色子散射領域取得重要進展

時間:2020-08-07 11:33:00 來源:中國青年報

  北京大學高能物理實驗組團隊近期在玻色子散射領域取得了一批重要進展:主導完成了同電荷W玻色子極化散射的世界首次測量(CMS-PAS-SMP-20-006); 首次在5倍標準偏差水平觀測到了W和光子的散射(CMS-PAS-SMP-19-008)。這兩項工作在兩年一度的國際高能物理大會ICHEP2020上作為對撞機物理的亮點得到展示。


  與無質量光子不同,弱相互作用媒介即W和Z玻色子吸收了Higgs分量從而變得有質量。由此,W、Z玻色子的縱向分量與Higgs密切相關:在LHC之前,通過對玻色子散射的幺正性分析,可以得到Higgs的質量必須在TeV之下,從而為LHC在TeV能級運行提供了物理動機;在Higgs粒子發現之后,通過探索高能區域的極化玻色子散射可以驗證Higgs的幺正機制。對極化散射的探測,是大型強子對撞機最重要的物理目標之一。


  北京大學高能物理實驗組此次主導完成了同電荷W玻色子極化散射的世界首次測量,同時考慮了螺旋度本征態定義在同電荷W玻色子質心系與部分子對撞質心系下的極化分量。


  此前,北大高能組應用深度學習技術對極化玻色子散射進行了研究。文章發表于Phys. Rev. D 99, 033004 (2019)及Phys. Rev. D 100, 116010 (2019)。相比傳統結果,有效提升了觀測敏感度。在這批工作中,北大高能組肖杰、黃遷明、盧夢、李俊昊等同學,以及冒亞軍教授、班勇教授、李強長聘副教授等作出了主要貢獻。這些工作得到國家自然科學基金委,科技部、北京大學、中國科學院及各兄弟院校的大力支持。


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