2019年2月23日
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南京大学BESIII实验团队陈申见教授课题组在粲物理研究方面再次取得重要进展

我校物理学院北京谱仪(BESIII)实验团队陈申见教授课题组在粲物理的实验研究方面再获重要成果,论文“Study of the D0→K-μ+νμ Dynamics and Test of Lepton Flavor Universality with D0→K-l+νl Decays”发表在最新一期《物理评论快报》上【Phys. Rev. Lett. 122 (2019) 011804】,作者是课题组博士生张思凡。

在标准模型中,轻子普适性要求不同代轻子和规范玻色子具有同样的耦合强度。半轻衰变由于其简单的衰变机制,为检验轻子普适性提供了理想的场所。近年来,国际上多家实验在B介子衰变中观测到了轻子普适性破坏的迹象。这其中可能存在着超出标准模型的新物理的作用,因此引起了广泛的关注。检验在D介子衰变中是否存在同样的现象能够帮助物理学家深入理解造成这种现象的原因。此外,对于D0→K-μ+νμ衰变的研究能够精确地测量夸克混合矩阵元|Vcs|和强子形状因子f+K(0),这些测量能够进一步检验标准模型以及相关理论计算的正确性。

研究团队利用BESIII探测器采集的积分亮度为2.93fb-1的ψ(3770)数据,实现了对D0→K-μ+νμ衰变分支比、|Vcs|及f+K(0)的精确测量,并结合BESIII实验此前对D0→K-e+νμ的研究结果,对轻子普适性进行了检验。下图(a)、(b)、(c)分别展示了衰变率、形状因子、μ子道与电子道的衰变率比值的研究结果。图中带误差棒的点是测量值,图(a)和(b)中的曲线是拟合结果,图(c)中的曲线是理论预期。在现有的统计量下,没有观测到轻子普适性破坏的迹象,这个结果有助于人们理解B介子中的反常现象。

该研究工作是我校BESIII实验团队与中科院高能所合作完成的,物理学院张思凡是论文的通讯作者和实际第一作者。研究团队特别感谢基本粒子与相互作用协同创新中心、中科院粒子物理前沿卓越创新中心的支持,以及科技部国家重点研究计划(973计划)、国家自然科学基金委大科学装置重点支持项目的资助。

(物理学院 科学技术处)