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曾军副教授在重味重子光锥分布振幅研究方面取得新进展
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近日,海南师范大学物理与电子工程学院曾军副教授与华东理工大学物理学院施瑀基副教授合作,在国际高能物理期刊《Journal of High Energy Physics》发表题为“Factorization formula connecting the Λb LCDA in QCD and boosted HQET”的研究论文。施瑀基为论文第一作者,曾军副教授为通讯作者;曾军副教授同时署名海南师范大学物理与电子工程学院和上海交通大学粒子天体物理与宇宙学相关重点实验室。论文于2026年5月19日正式发表。

重味重子特别是Λb重子的弱衰变,是研究味物理、检验量子色动力学并探索CP破坏的重要窗口。与重介子相比,重味重子包含三个价夸克,其衰变过程中的因子化结构更加复杂。光锥分布振幅(light-cone distribution amplitude,LCDA)刻画了重子内部部分子的纵向动量分布,是计算衰变振幅和CP破坏观测量所需的关键非微扰输入。然而,LCDA定义在光锥上,难以由欧氏时空中的格点QCD直接计算;重夸克有效理论(HQET)中的有效重夸克场也给格点模拟带来额外困难。


图1.矩阵元的一圈修正图,单线表示轻夸克,双线表示重夸克,倾斜双线表示与夸克场相连的规范链。

针对上述问题,研究团队采用大动量有效理论所支持的两步匹配思路:先由可在格点上处理的准分布振幅得到QCD中的LCDA,再把QCD LCDA与boosted HQET(bHQET)中的LCDA联系起来。本项工作聚焦第二步,在Λb重子LCDA的峰区建立领先扭度QCD LCDA与bHQET LCDA之间的因子化关系,并利用区域法分析一圈微扰修正。区域法将圈动量按不同标度展开,使大量在两种有效理论中相同或不贡献匹配核的图自动抵消,从而显著简化匹配计算。

研究结果表明,峰区中轻夸克之间的自相互作用图在QCD与bHQET两侧给出相同贡献,不进入最终匹配;若干连接轻夸克和重夸克扇区的硬共线振幅也为零。研究团队据此完成了两种理论中LCDA的一圈修正计算,得到作为因子化匹配核的一圈喷注函数,并进一步完成Λb衰变常数在QCD与bHQET之间的局域匹配,最终给出连接两种理论中Λb LCDA的因子化公式。所得喷注函数与重介子LCDA匹配中的喷注函数具有相同的对数结构。论文还讨论了QCD LCDA的大动量分数尾区,明确了峰区匹配公式的适用范围。


图2. 局域算符诱导的矩阵元一圈修正,用于完成Λb衰变常数在QCD与bHQET之间的匹配;白色带叉圆点表示局域算符。


该研究在格点QCD可计算量与重味重子衰变现象学所需非微扰输入之间建立了关键理论桥梁,为今后从第一性原理提取Λb重子的LCDA提供了必要的匹配关系。更可靠的Λb LCDA将有助于提高重味重子弱衰变、形状因子及CP破坏相关理论预言的精度;区域法带来的计算简化,也为同类重味强子分布振幅的高阶研究提供了可借鉴的技术路径。

本项研究获国家自然科学基金(12565014、12305103、12205180)资助。以及海南师范大学人才科研启动基金(HSZK-KYQD-202523)和海南省自然科学基金面上项目(126MS0134)资助,并获上海市粒子物理与宇宙学重点实验室开放课题支持,项目编号为22DZ2229013-5。

论文链接:https://doi.org/10.1007/JHEP05(2026)212


发布时间:2026-05-22 15:37:19    浏览次数:16
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