北京譜儀是我國(guó)自行設(shè)計(jì)和研制的大型粒子物理實(shí)驗(yàn)裝置，由多種子探測(cè)器組合而成。北北京譜儀III(BESIII)是北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)(BEPCII)上的大型通用磁譜儀。BESIII大量采用國(guó)際先進(jìn)探測(cè)技術(shù)，就像BEPCII的“眼睛”，通過測(cè)量正負(fù)電子對(duì)撞反應(yīng)產(chǎn)生的次級(jí)粒子來研究物質(zhì)微觀機(jī)構(gòu)的基本組成單元及其相互作用性質(zhì)。
近日，據(jù)中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所消息，北京譜儀III合作組實(shí)現(xiàn)了一種創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)方法，為研究物質(zhì)和反物質(zhì)不對(duì)稱性提供了極其靈敏的實(shí)驗(yàn)探針。
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)由北京譜儀III實(shí)驗(yàn)國(guó)際合作組收集。合作組成立于2008年，由來自亞洲、歐洲和美洲等17個(gè)國(guó)家80個(gè)研究機(jī)構(gòu)約500名科學(xué)家組成。在北京譜儀III實(shí)驗(yàn)中，電子與其反粒子正電子碰撞的能量是其固有質(zhì)量的上萬倍。在這些碰撞中，電子和正電子湮滅，并從釋放的能量中產(chǎn)生其他粒子或粒子對(duì)。在這項(xiàng)新的研究中，科研人員利用正反科西超子的“自旋”信息和量子關(guān)聯(lián)來揭示正反物質(zhì)不對(duì)稱性，粒子物理學(xué)家稱為“CP破壞”。超子衰變是尋找CP破壞的一個(gè)很有希望的狩獵場(chǎng)，因?yàn)樗鼈兊?ldquo;自旋”方向可以通過其“子粒子”的衰變直接測(cè)量。考慮成對(duì)的正反超子級(jí)聯(lián)衰變，可以把強(qiáng)力和弱力的貢獻(xiàn)分開，導(dǎo)致對(duì)CP破壞測(cè)量的敏感度顯著提高。北京譜儀III實(shí)驗(yàn)這一創(chuàng)新方法為尋找CP破壞提供了一種全新的視角。
“這是理解正反物質(zhì)不對(duì)稱性的一個(gè)里程碑，我期待北京譜儀III合作組將取得更多成就。”中國(guó)科學(xué)院院士、中科院高能物理研究所所長(zhǎng)王貽芳表示。北京譜儀III實(shí)驗(yàn)首次利用處于量子糾纏的正反科西超子對(duì)的級(jí)聯(lián)衰變，成功把導(dǎo)致正反物質(zhì)不對(duì)稱的弱作用力從強(qiáng)作用力中分離出來，這一創(chuàng)新方法和實(shí)驗(yàn)結(jié)果引起該領(lǐng)域世界同行的密切關(guān)注，為科學(xué)家未來確認(rèn)或排除超出標(biāo)準(zhǔn)模型的CP破壞來源帶來了希望。
相關(guān)論文Probing CP symmetry and weak phases with entangled double-strange baryons于近日發(fā)布于《nature (自然)》國(guó)際期刊上。
參考來源：高能物理研究所
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