【献礼党代会】我校教师在国际顶级物理学期刊PRL上发表开拓性研究成果

8月31日，我校数理学院教师王超联合华中科技大学秦溱副教授、中国海洋大学沈月龙教授、南开大学王玉明教授，在国际顶级物理学期刊《Physical Review Letters》上发表了题为“解密底介子双光子衰变过程中的长程企鹅机制（Deciphering the long-distance penguin contribution to B_d,s→γγ decays）”的学术论文。

本论文基于强相互作用的第一性原理率先在国际上取得了遍举B介子双光子辐射衰变过程中长程企鹅机制(如左图所示)的理论预言，发现该高阶幂次修正贡献可以在现象学上显著增强混合CP破坏效应的幅度，一举突破了自Stefan W. Bosch与Gerhard Buchalla研究工作[JHEP 08 (2002) 054]以来相关理论进展长期停滞不前的僵局。研究团队还创新性地发现量子色动力学因子化定理要求引入一类全新的在重夸克有效理论框架下定义的B介子分布振幅来系统描述稀有重味强子衰变过程中的非微扰强相互作用动力学。相对于传统的B介子光锥分布振幅而言，团队需要构建由处在不同光锥方向上的夸克-胶子场构成的复合算符的non-forward矩阵元来定义新引入的广义分布振幅，从而使得其对应的重整化群方程呈现出与传统的Lange-Neubert演化方程迥异的解析结构，打破了传统光锥分布振幅中出现的轻夸克（或者胶子）动量必须大于零的理论限制。此外，研究团队的工作进一步表明，新发现的长程夸克圈效应对于B介子双光子辐射衰变的分支比影响甚微(如右图所示)，从而使得这类遍举跃迁过程成为精确检验粒子物理标准模型的夸克味道混合机制以及寻找扑朔迷离的新物理信号的理想场所。

左图：长程企鹅机制的费曼图 右图：B_d→γγ衰变过程的分支比

本次研究得到了国家自然科学基金、天津市自然科学基金、江苏省教育厅基金、南开大学百名青年学科带头人研究项目等多方的大力支持。