原文已发表在CPL Express Letters栏目

Received 2 September 2020; 

online 25 September 2020

使用QCD求和规则的理论物理研究方法分析了X0(2900)和X1(2900)的可能内部结构，为进一步理解它们的物理性质提供了重要信息。

量子色动力学（QCD）作为粒子物理标准模型的基本组成部分，是研究夸克胶子之间强相互作用的基本理论，起源于强子谱的研究。一般认为，强子可用传统夸克模型中的介子（由一个夸克和一个反夸克构成）和重子（由三个夸克构成）进行解释，其中最常见的重子就是组成日常物质的质子和中子，分别包含uud和udd三个夸克。但实际上QCD也允许更为复杂的结构即奇特强子态的存在，按照内部组成结构的不同，奇特强子态可分类为多夸克态、强子分子态、混杂态和胶球等。近些年来粒子物理实验上发现了大量的奇特强子态（候选者），相关研究对于深入理解QCD在低能区的非微扰性质十分重要，是目前国际上粒子物理研究的重要热点之一。

最近，LHCb实验国际合作组在D^-K⁺末态中观测到了一个奇特的结构。通过进一步的数据分析，他们将这个结构拟合成了两个共振态，即X0(2900)和X1(2900)，自旋宇称分别是J^P=0⁺和J^P=1^-。因为两个末态粒子D^-和K⁺的夸克组分分别为c ̅d和s ̅u，所以这两个共振态都包含四种完全不同的夸克组分，即 c ̅s ̅ud。这是实验上首次发现包含四个不同夸克的奇特强子态，此LHCb实验也迅速引起相关领域研究人员的广泛关注！

在此LHCb实验的基础上，东南大学陈华星教授研究组与中山大学陈伟教授研究组合作，使用QCD求和规则的理论物理研究方法分析了X0(2900)和X1(2900)的可能内部结构。他们注意到：虽然X0(2900)和X1(2900)的质量很接近，但是X1(2900)的宽度比X0(2900)明显要大很多；再近一步考虑到：因为X1(2900)到末态D^-K⁺的衰变是P波衰变而X0(2900)是S波衰变，所以X1(2900)的宽度倾向于要比X0(2900)小。为了解释上述的宽度反常，该工作通过使用两种截然不同的内部结构来分别描述X0(2900)和X1(2900)这两个粒子。

该工作中，X0(2900)被解释成D*介子和K*介子构成的S波强子分子态，自旋宇称为J^P=0⁺。此粒子的实验观测宽度为57 MeV，主要来源于它的K*组分，后者的宽度为50.8 MeV。另一个共振态X1(2900)被解释成由四个不同夸克c ̅s ̅ud构成的紧束缚四夸克态，自旋宇称为J^P=1^-。此粒子的实验观测宽度为110 MeV，比较符合P波紧束缚四夸克态的宽度预期。该工作同时使用了强子分子态和紧束缚多夸克态两种模型，为进一步理解X0(2900)和X1(2900)的物理性质提供了重要信息。

近些年来大量涌现的奇特强子态候选者，显示着粒子物理实验有关奇特强子态的探寻已经进入了成熟期。我国实验粒子物理学家深入参与相关国际实验合作组的研究工作，在奇特强子态的观测方向做出了重要的贡献，相关研究已经走到世界的前列。我国理论粒子物理学家同样在这个研究方向上做出了很多有价值的工作，为理解奇特强子态的结构、产生和衰变等物理性质做出了重要贡献。

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