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加拿大app平台物理科学与技术加拿大app平台周四红副教授与李润辉教授合作应用因子化拓扑图振幅方法精确计算B介子三体非轻衰变过程

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近日,加拿大app平台物理科学与技术加拿大app平台周四红副教授在国际物理学著名期刊Physical Review D [科睿唯安最近公布的2022年影响因子为5.0,WOS期刊分区为一区]上以“Analysis of three-body charmless B-meson decays under the factorization-assisted topological-amplitude approach”为题发表了在重味B介子三体非轻衰变领域的最新进展。论文链接:https://journals.aps.org/prd/abstract/10.1103/PhysRevD.107.116023。

重味B介子三体非轻衰变对于精确检验标准模型、加深理解强相互作用、研究CP破坏现象具有重要意义。在理论计算上B介子非轻衰变会涉及低标度的QCD效应,我们难以直接对其进行微扰计算。目前对于B介子三体非轻衰变的研究方法主要是微扰QCD方法和因子化假设方法,这些方法计算的相应过程的分支比、CP破坏等可观测量和实验测量值符合得不好,会比实验测量结果要小很多,并且计算结果的误差也较大。考虑到目前理论计算结果的准确性和精确性问题,近期文中作者们采用了一种新方法——基于因子化的拓扑图振幅(FAT)方法来研究B介子三体非轻衰变。

FAT方法是利用已有的实验数据来整体拟合非微扰QCD贡献的方法 ,因而它是模型无关的。该方法首先根据弱相互作用将B介子非轻衰变过程的贡献图划分为几类拓扑图,这样所有的强相互作用信息(包含非微扰贡献)就被包含在这些拓扑图中。其次是在FAT方法中作者们考虑了所利用的SU(3)味对称性的破坏效应,将表征SU(3)破坏效应的因子:衰变振幅中衰变常数、形状因子等先因子化出来,然后剩下的不可因子化贡献基本是过程无关的,这样各衰变过程的同类拓扑图振幅中的这些不可因子化贡献就可以用相同的参数来表示,从而使得待拟合的自由参数数目大大减少,从而减少相应的理论误差以及使得结果最大程度地不依赖于理论参数的输入。 该论文就是采用FAT方法计算了B介子无粲三体非轻衰变所有过程的分支比以及相应的CP破坏量。文中的计算结果与已有的实验结果符合得很好,计算结果的精确度也是目前最高的。文中还预言了实验上没有测量的衰变道的分支比,这为未来LHCb、Belle-II等实验提供参考。

周四红作为论文第一作者和通讯作者,周四红课题组硕士生海新霞作为第二作者,加拿大app平台物理科学与技术加拿大app平台李润辉教授作为第三作者,加拿大app平台为第一完成单位。该成果作者周四红得到加拿大app平台2017年引进高层次人才科研启动金和国家自然科学基金—青年科学项目(项目号:12105148 )的支持,李润辉得到国家自然科学基金—面上项目(项目号12075126 )的支持。

(供稿:物理科学与技术加拿大app平台       编辑:鲁娜       审核:刘雪峰)

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