最近，中國科學(xué)院高能物理研究所理論物理室陳瑩課題組應用格點(diǎn)量子色動(dòng)力學(xué)（Lattice QCD）理論，在輕強子性質(zhì)研究方面取得重要進(jìn)展，其成果發(fā)表在國際權威期刊《物理評論快報》（Phys. Rev. Lett. 130, 061901 (2023)）和《物理評論》（Phys. Rev. D 107, 054511 (2023)）。
粲夸克偶素 J/ψ的輻射衰變是研究輕強子性質(zhì)的重要場(chǎng)所。在 J/ψ 輻射衰變中，其正反夸克會(huì )湮滅為一個(gè)光子和若干膠子，這些膠子除了可以強子化為普通輕強子外，還可能產(chǎn)生奇特強子態(tài)，如膠球和混雜態(tài)等，后者是高能物理長(cháng)期尋找的重要目標。北京正負電子對撞機和北京譜儀（BEPCII/BESIII）積累了國際上最高統計量的 J/ψ 事例樣本，有望在膠球和混雜態(tài)的研究方面取得重要突破。理論研究對普通介子、膠球和混雜態(tài)在J/ψ輻射衰變中的產(chǎn)率的可靠預言，會(huì )為從實(shí)驗上鑒別它們提供有力判據。
理論室格點(diǎn)QCD課題組利用自主產(chǎn)生的大統計量格點(diǎn)組態(tài)，計算了J/ψ 輻射衰變到味道單態(tài)贗標量介子的電磁形狀因子，并在QCD軸反常主導的假設下預言了贗標量介子η和η' 在J/ψ輻射衰變中的產(chǎn)率，結果和實(shí)驗符合很好。這個(gè)研究對贗標量介子在J/ψ輻射衰變中的產(chǎn)率很大的原因給出了合理解釋?zhuān)嚓P(guān)論文發(fā)表在《物理評論快報》上。針對BESIII于2022年在J/ψ輻射衰變中首次發(fā)現的、具有奇特量子數（普通正反夸克介子不具備的量子數）I^G J^PC=0^+ 1^(- +)的η_1 (1855)，該課題組對具有相同量子數的混雜態(tài)的輻射產(chǎn)率做出了首個(gè)理論預言，為BESIII實(shí)驗進(jìn)一步研究η_1 (1855)的性質(zhì)提供了定量理論信息，論文發(fā)表在《物理評論》上。
該研究主要工作由陳瑩指導博士生蔣翔宇和陳飛宇完成；規范組態(tài)和中間數據由宮明和孫瑋在高能所計算中心（高能所本部和東莞分部）的計算機群上產(chǎn)生；西安工業(yè)大學(xué)荔寧副教授對該項研究亦有貢獻。
圖：格點(diǎn)QCD計算的J/ψ 輻射衰變到贗標量介子（左圖）和1^(-+) 混雜態(tài)η_1（右圖）的電磁形狀因子。通過(guò)這些形狀因子在Q^2=0處的值可以預言相應的分寬度。
