我校LHCb課題組在Z玻色子產生機制的研究中取得重要進展

華大在線訊（通訊員 要婭楠）近日，我校LHCb課題組在Z玻色子產生機制的研究中取得了重要進展，主導完成的兩項研究成果分別發表在國際權威期刊《物理評論快報》（Phys. Rev. Lett.）和《高能物理雜志》(J.High Energy Phys.）。物理科學與技術學院尹航教授和博士生徐夢琳分別擔任兩篇論文的通訊作者。

Z玻色子是弱相互作用的傳播粒子之一。深入研究質子-質子碰撞中Z玻色子的產生機制對在大型強子對撞機LHC上檢驗粒子物理標準模型和探索新的物理規律具有重要意義，是當前電弱物理研究的前沿課題。LHC上的底夸克探測器（LHCb）具有獨特的前向幾何接收度，對研究前向快度區域內的Z玻色子產生和極化機制發揮著不可替代的作用。但此區域的粒子密度極高，不利于信號重建和本底去除，給實驗研究帶來巨大挑戰。

由物理學院謝躍紅教授、尹航教授和張冬亮副教授等組成的LHCb研究團隊近年來在重味物理和強子譜學的研究中取得了多項重要成果，包括Bs介子混合角的世界最精確測量和雙粲重子的發現，在電弱物理方面也有長期積累。在此次的研究中，課題組分析了LHCb實驗在13TeV質子-質子對撞能量下獲取的大量數據，解決了探測器刻度、本底分析和效率修正等方面的一系列難題，精確測量了Z玻色子的極化參數（圖1）。同時對前向區域Z玻色子的產生截面進行了迄今為止最精確的測量。這些研究成果可以幫助我們檢驗標準模型的一些重要理論預言，并為理解質子內部結構提供重要信息，特別是關于海夸克以及關于橫動量相關的部分子分布函數的信息。經LHCb國際合作組遴選推薦，今年3-4月份《歐洲核子研究中心信報》（CERNCourier)報道了這兩項最新研究成果。

圖1.對Z玻色子極化參數的測量結果（黃色帶子）和不同理論預言（彩色點）的對比

以上研究工作得到了國家自然科學基金、國家人才計劃項目、湖北省人才計劃項目、華中師范大學人才計劃項目和中央高校基本科研業務費專項資金項目的支持。

（審讀人：俞云偉）

《物理評論快報》（Phys. Rev.）鏈接

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.129.091801

《高能物理雜志》（J.High Energy Phys.）鏈接

https://link.springer.com/article/10.1007/JHEP07(2022)026)

《歐洲核子研究中心信報》（CERNCourier）鏈接

https://cerncourier.com/wp-content/uploads/2022/03/CERNCourier2022MarApr-digitaledition.pdf